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• Alberto Pizarro

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UNIVERSIDAD DE INVESTIGACIÓN DE TECNOLOGÍA EXPERIMENTAL “YACHAY TECH” Matriz de Evaluación Período Académico Abril – Agosto 2017

Código: FISEVA Versión: 2.0 Pág. 1

Examen Final Física I (Formato A) ASIGNATURA

: FÍSICA - I

DOCENTE(S)

PROGRAMA

: Cursos comunes.

PARALELO

APELLIDOS Y NOMBRES DEL ESTUDIANTE

:

: Juan, Javier No. : : ESTUDIANTES FECHA :28/07/2017 RECEPCIÓN

INSTRUCTIVO ANTES DE COMENZAR 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7.

8. 9. 10.

Complete los datos informativos con letra clara de imprenta. Toda Evaluación sin nombre será anulada sin opción a reclamo alguno. Recuerde no cometer de actos de deshonestidad académica, ya que los mismos serán sancionados de acuerdo a lo estipulado en la LOES. Efectúe una revisión final del examen y fírmelo antes de entregarlo al docente evaluador. El examen se compone de 5 problemas propuestos, cada uno con un valor de 3.5 puntos. o En caso de haber superado el examen del Midterm el estudiante solo ha de resolver los tres problemas finales. (La nota máxima se ajustará a 10) o En caso de que no se haya superado el Midterm, o se quiera superar la nota del mismo el estudiante tendrá que resolver los dos problemas del Midterm y escoger dos problemas de los tres propuestos del final. Tenga en cuenta si se opta por recuperar el MidTerm los ejercicios para evaluarlo son muy escasos, en ese caso no deje ningún ejercicio sin resolver, si un apartado no te sale pasa al siguiente, no es necesario resolver el apartado a) para encontrar la solución al b) Tiene 180 minutos para resolver la presente evaluación, contados a partir de la orden de inicio dada por el docente evaluador. El docente evaluador tiene hojas extra para complementar el examen si falta espacio. Materiales de consulta permitidos: Lo que haya en la pizarra y en la hoja del examen. Materiales permitidos: Calculadora, esferos, boligrafos, gomas, reglas, ¿pianos?… Materiales Prohibidos: Estuches, hojas de papel no entregadas por el docente, moviles.

CUESTIONARIO

Final ◻ Nota (/10.5)

Recuperación del Mid Term Mid Term (/7) Final (/7)

Nota (/10)

Mid Term (/10)

◻

Final (/10)

Firma del estudiante: _______________________

Total (/14)

Total (/10)

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1) (MidTerm 1) En el centro de una mesa perfectamente lisa y horizontal hay una masa m1 = 2 kg en reposo. En cierto instante, otra masa de m2 = 5 kg, que se movía de sur a norte con una rapidez de 4 m/s, impacta con la otra masa, saliendo m2 despedida con dirección sureste y con una rapidez de 2 m/s. a. ¿Cuál será la rapidez y dirección que tendrá m1 tras la colisión? (1 punto) b. ¿La colisión es “Elástica” o “Inelastica”? Razona la respuesta. (0.5 puntos) c. La mesa es circular de radio 2 metros y el coeficiente de rozamiento es µ=0.15 ¿Qué velocidad tendrá la masa m1 al llegar al borde de la mesa? (1 punto) d. Tras lo cual m1 cae por el borde de la mesa, y esta tiene una altura de 1,5 m, ¿cuánto tardará en caer dicha masa? (0.5 puntos) ¿Cuánto será entonces el alcance horizontal? (0.5 puntos)

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2) (MidTerm 2) En un lago de aguas calmas, cerca de la orilla, se localiza una canoa de 4 m de longitud (2 metros de anchura) y 240 kg de masa, la cual se puede considerar homogénea. En esta canoa hay dos personas, una con masa de 63 kg y otra con masa de 97 kg. Ambos poseen la libertad de moverse por toda la canoa sin estorbarse. a. Determine el centro de masas del sistema si la persona de 63 kg está sentada en el borde de la canoa más cercano a la orilla del lago. (1 punto) b. Determine cuánto se desplaza la canoa con respecto el borde de la orilla si estas personas intercambian sus posiciones. (0.5 puntos) c. Si las personas andan sobre la canoa la de 97 Kg a 4m/s y la de 63 kg a 5m/s ¿Cuál será la velocidad de la canoa respecto a la orilla si las personas se desplazan en direcciones opuestas desde el extremo de la canoa? (1 punto) d. Y ¿Si ambas se desplazan desde la parte de atrás de la canoa hacia adelante? (0.5 puntos) e. ¿Qué deberán hacer estas dos personas (sin abandonar la canoa ni remar) para aproximar lo máximo posible la canoa hacia la orilla? (0.5 puntos) Recuerde que las personas no están haciendo ninguna fuerza hacia el exterior de la canoa, luego se está verificando la primera ley de Newton.

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3) (Final 1) Considere que la Tierra y la Luna son esferas homogéneas y sus centros de masa están separados una distancia DT-L. a. Determine el punto intermedio entre la Tierra y la Luna donde la suma del campo gravitatorio de cada astro sea nula. (1 punto) b. Si en la superficie lunar la velocidad de escape es de 2,38·103 m/s, determinar el radio de la Luna. (1 punto) c. Calcule el periodo orbital de la Luna alrededor de la Tierra a partir de la distancia que las separa. (1 punto) Compare dicho resultado con el valor aceptado (27,29 días) y justifique las diferencias entre ambos, en caso de que las haya. (0.5 puntos) Datos de utilidad: G = 6,67·10-11 Nm2/kg2, MTierra = 5,974·1024 kg, MLuna = 7,349·1022 kg, DT-L = 3,844·108 m.

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4) (Final 2) En un plano inclinado de 30º tengo tres solidos perfectos de 350 gramos de masa cada uno. Un cubo de 10cm de lado, un cilindro de 5cm de radio y 10 centímetros de longitud, y una esfera solida de 5 centímetros de radio, los tres se sueltan desde una altura de 2 m de altura. El coeficiente de rozamiento entre la rampa y los tres solidos es de µ=0,05. a. Teniendo en cuenta que el cilindro y la esfera se dejan caer por la rampa rodando ¿Cuál será la velocidad, del centro de masas, de cada solido al final de la rampa? (1.5 puntos) b. ¿Cuál es la aceleración del centro de masas que ha sufrido cada uno de los solidos en la rampa?. (1 punto) c. ¿Cuál debería ser el rozamiento entre la cara del cubo para que llegase con la misma velocidad que el cilindro? (1 punto) El problema puede ser resuelto por dinámica o por energía, recomendamos el uso de la diferencia energética para no complicarse con los torques o las componentes de la fuerza. Momentos de Inercia: 1 2 . . 𝐼"#$#%&'( = 𝑚"#$#%&'( 𝑟"#$#%&'( 𝐼/01/'2 = 𝑚/01/'2 𝑟/01/'2 2 5

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5) (Final 3) Sea un sistema descrito por la siguiente figura. Cuerda, polea y resorte (k = 50 N/m) son ideales. La masa que está en el plano inclinado (este sin rozamiento) posee m = 60 kg y este plano forma un ángulo de 45º con la horizontal. Si todo parte del reposo, calcular: a. La máxima elongación que tendrá el resorte. (1 punto) b. La máxima elongación que tendrá el resorte si el plano inclinado es rugoso, con µ= 0,1. (1 punto) c. Explique la diferencia entre el apartado a) y el apartado b) (0.5 puntos) d. Si estando en reposo, la masa se separa de la cuerda y desciende una altura de 2 m al recorrer el plano rugoso, determinar la rapidez que tendrá en ese instante la masa. (1 punto)