certamen 3 UTFSM Fisica 110

CERTAMEN 3

FIS-110

Julio 2008

NOMBRE:_________________________________ROL:________________
MÓDULO 7: Conservación de cantidad de movimiento
Preguntas 1 y 2
La bolita A (masa
) se suelta desde la posición
mostrada en la figura. Luego choca con la bolita B
(masa

) que inicialmente se encuentra en reposo.

Considere la cuerda como ideal y de largo

1.
I.

.

De lassiguientes afirmaciones:
Si el choque es elástico, y si ambas masas son
iguales, entonces la masa A queda en reposo después
del choque.

II.

Si el choque es elástico, y si
, entonces
la masa A rebota (se devuelve) luego del choque.
III. Si el choque es inelástico, no se conserva la cantidad de movimiento ni la
energía cinética.
Es(son) verdadera(s):
A) Sólo I

B) Sólo II

C) Sólo IIID) Sólo I y II

E) Todas

Justificación:

2.

Suponga que debido a la colisión las bolitas quedan pegadas. Si

y

, entonces la energía disipada en la colisión es.
A)

300 [J]

B)

120 [J]

C)

180 [J]

D)

420 [J]

E)

Cero

Problemas 3 y 4.
3. Un proyectil lanzado

verticalmente desde el suelo, explota mientras aún se mueve
hacia arriba, fragmentándose endos pedazos de masas desconocidas distintas en
general. La línea punteada muestra la trayectoria del proyectil antes de la
explosión. De las siguientes posibles situaciones (donde las flechas representan los
vectores velocidad de los fragmentos justo después de la explosión, vista desde
Tierra):

I

II

III

Son físicamente posibles:
A) Sólo I
Justificación:

B) Sólo II

C) SóloIII

D)

Sólo I y III

E) Todas

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4. En

el momento de explotar el proyectil de masa m = 20 [kg] tiene
una velocidad de 30 [m/s] en dirección vertical.
Suponga
que los fragmentos tienen igual masa y salen disparados
simétricamente respecto a la dirección que tenía el proyectil justo
antes de explotar, como se indica en la figura. El ángulo queforman
las velocidades de ambos fragmentos es de 90º.
En esta situación, la energía cinética total con que salen los
fragmentos es mayor que la energía cinética inicial del proyectil que
explotó. Esta diferencia de energía, que corresponde a la energía
liberada en la explosión, es aproximadamente igual a:
A)

Cero

B)

9000 [J]

C)

4500 [J]

D)

18000 [J]

E)

Faltainformación para poder calcularla.

Preguntas 5 y 6

y
V antes del choque

Un carro flexible de masa
choca horizontalmente
contra un muro, con velocidad de 10[m/s] rebotando con
velocidad de magnitud Vd. La componente
de la fuerza
ejercida por el muro sobre el carro durante el choque
se
muestra
en
el
gráfico
adjunto
(tiempo
en
milisegundos).

5. De

las siguientes afirmaciones:I.

II.
III.

El área bajo la curva en el gráfico mostrado
corresponde al cambio de energía cinética del
carro durante el choque.
La
cantidad
de
movimiento del
carro se
mantiene constante durante el choque.
El vector impulso del muro sobre el carro
tiene dirección

Son verdaderas:
A)

Sólo I y III

B)

Sólo III

C)

Sólo II y III

D)

Ninguna

E)

TodasJustificación:

6. La

magnitud de la velocidad Vd es:

A)

2 [m/s]

B)

10 [m/s]

C)

50 [m/s]

D)

5 [m/s]

E)

25 [m/s]

10[m/s]

x

y

V después del choque

Vd

x

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MÓDULO 8: Oscilaciones
Preguntas 7 y 8
Suponga que una partícula de masa m está sujeta
a la fuerza
(en función de la posición)
ilustrada en la figura.7.

En torno a cual(es) posición(es) (entre “O”
y “u”) la partícula presentará un movimiento
aproximadamente armónico simple. Explique

A)
B)
C)
D)
E)

pyr
q
qys
u
ninguna de las anteriores

Justificación:

8.

Suponga que la partícula de masa

ejecuta un movimiento armónico simple

(como el de un sistema resorte-masa). Si la amplitud del movimiento es
el período es...