GUÍa para el examen de física del






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GUÍA PARA EL EXAMEN DE FÍSICA DEL

CONCURSO DE BECA AL MERITO ACADEMICO

TECNOLÓGICO DE MONTERREY, CAMPUS GUADALAJARA

24 DE NOVIEMBRE 2012
INTRODUCCIÓN

En la presente guía el aspirante a beca podrá encontrar temas que fueron cubiertos durante sus estudios de la preparatoria, y temas que no fueron cubiertos en dicha etapa. Si los temas fueron cubiertos en la preparatoria, se recomienda adoptar una actitud de repaso en la parte teórica y enfatizar lo relativo a la solución de problemas. Para el material no cubierto se recomienda hacer un estudio con mucho mayor detenimiento y prepararlo como un tema nuevo, para lo cual se sugiere revisar la bibliografía de esta guía.

El examen es de opción múltiple. Para cada pregunta hay cuatro opciones de respuesta de las cuales sólo una es correcta. El aspirante señalará una de las opciones, después de haber realizado con los datos del problema las operaciones o consideraciones que lo lleven a obtener dicha elección.

Temario.
Sistemas de unidades fundamentales. El Sistema Internacional de Unidades (SI). Conversión de cantidades entre los sistemas de unidades SI, cgs y Británico. Uso de la notación científica.
Vectores. Cantidades escalares y vectoriales. Trayectoria y desplazamiento. La fuerza como vector. Descomposición de un vector en sus componentes cartesianas. Obtención de magnitud y dirección de un vector a partir de sus componentes cartesianas. Suma de vectores por el método gráfico y por el método analítico. Uso de la notación convencional (R,).
Cinemática. Movimiento rectilíneo. Rapidez y velocidad. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Caída libre. Tiro Parabólico.
Dinámica. Conceptos de fuerza, masa, inercia, acción y reacción. Sistema de referencia inercial. Las leyes de Newton del movimiento. Diagrama de cuerpo libre. Masa y peso. Fuerza Normal. Aplicación de la segunda ley de Newton. Fuerzas y coeficientes de fricción estática y cinética. Plano inclinado.
Estática. Equilibrio traslacional (primera y tercera leyes de Newton). Definición de momento de la fuerza (torca) y brazo de palanca. Centro de gravedad. Equilibrio rotacional (segunda condición de equilibrio).
Trabajo, energía y Potencia. Definición de trabajo. Energía cinética. Teorema del trabajo y la energía ("Trabajo = Cambio en la energía cinética"). Energía Potencial. Ley de la conservación de la energía total. Potencia media, Potencia instantánea.
Impulso y momentum lineal Impulso. Momentum lineal. Relación entre impulso y momentum lineal . Relación entre impulso, fuerza y tiempo de aplicación . La ley de la conservación del momentum lineal. Colisiones frontales en una dimensión. Choques elástico e inelásticos. Concepto de Coeficiente de restitución.
Movimiento angular. Posición angular, desplazamiento angular, velocidad angular, aceleración angular, velocidad tangencial, aceleración centrípeta. Unidades y conversión de unidades en el movimiento angular. Ecuaciones del movimiento circular uniforme. Ecuaciones del movimiento circular uniformemente acelerado. Relación entre el movimiento angular y lineal
Dinámica del movimiento de rotación. Fuerza centrípeta. Curvas peraltadas y no peraltadas. Cuerpos que giran con rapidez constante en un plano horizontal. Cuerpos que giran en un plano vertical.
Bibliografía

Fundamentos de Física Vol. I Física, Conceptos y aplicaciones

R. A . Serway & J. S. Gaughn P. Tippens

Thomson . Mc Graw-Hill.
Collegue Physics Principles of Physics

J. D. Wilson & A. J. Buffa F. J. Bueche et al

Prentice Hall. McGraw Hill.
Recomendaciones:

  • Para el examen debes traer calculadora para realizar operaciones básicas (están prohibidas las calculadoras programables), lápiz de cualquier número y goma.

  • Toma para la magnitud de la aceleración de la gravedad terrestre g = 9.80 m/s2 o g = 32.0 ft/s2



Ejemplos de reactivos:
1.- Una pelota se arroja hacia arriba. Después de que se suelta su aceleración:

(A) permanece constante

(B) aumenta

(C) disminuye

(D) es cero


2.- Un vehículo viaja por una pista circular con rapidez constante, entonces:

(A) Su aceleración es cero ya que su rapidez es constante

(B) Su aceleración es distinta de cero y siempre apunta hacia el centro

(C) Su aceleración es constante y distinta de cero

(D) Tanto (B) como (C) son correctas


3.- La rapidez con la que se realiza el trabajo se llama:

(A) Fuerza

(B) Eficiencia

(C) Potencia

(D) Velocidad


4.- Encuentre el vector resultante de sumar los vectores , y . Da tu respuesta usando la notación convencional (R, ).

(A) ( 5.58 N, 52.0° )

(B) (9.20 N, 52.0° )

(C) ( 5.58 N, 308° )

(D) ( 9.20 N, 308° )


5.- Se dispara un proyectil de forma que a los 2.00 segundos de haber sido disparado pasa por un punto que está a una distancia horizontal de 300 ft y a una altura de 100 ft medidas con respecto al punto de lanzamiento. ¿Con qué rapidez inicial fue disparado el proyectil?

(A) 150 ft/s

(B) 171 ft/s

(C) 82.0 ft/s

(D) 161 ft/s


6.- En la Figura, la cuerda que une a los bloques es continua, ligera e inextensible además la polea es de masa despreciable y sin fricción. Los pesos de los bloques son W1 = 100 lb y W2 = 32.0 lb. Si el coeficiente de fricción cinética entre el bloque W1 y el plano es k = 0.25 y el ángulo de inclinación del plano es de  = 55o, con que aceleración se mueve el bloque W1.

(A) 8.62 ft/s2 y subiendo por el plano

(B) 2.64 ft/s2 y subiendo por el plano

(C) 2.64 ft/s2 y bajando por el plano

(D) 8.62 ft/s2 y bajando por el plano



7.- Un bloque de masa 2.00 kg, se lanza hacia arriba sobre una rampa inclinada muy larga que tiene una inclinación de 35.0o. La rapidez con que parte el bloque desde la parte mas baja de la rampa es de de 20.0 m/s. El coeficiente de fricción cinética entre la rampa y el bloque es 0.300. Diga que opción da la distancia que recorre hacia arriba el bloque sobre el plano.

(A) 28.1 m

(B) 16.5 m

(C) 24.9 m

(D) 20.3 m


8.- ¿Cuánto peso puede mover un motor de 2.00 HP por un camino horizontal con velocidad constante de 5.00 m/s, si el coeficiente de fricción cinético entre el peso y el camino es de 0.80? Tome 1 HP = 746 W.

(A) 373 N

(B) 261 N

(C) 185 N

(D) 147 N


9.- Dos bloques cuyas masas son m1 = 4.0 kg y m2 = 2.0 kg se mueven uno hacia el otro sobre una superficie horizontal sin fricción. Antes del choque m1 se mueve con velocidad inicial v1o = 8.0 m/s a la derecha y m2 se mueve con velocidad inicial v2o = 12 m/s a la izquierda. Si durante el choque el coeficiente de restitución es e = 0.50, determina la velocidades finales v1f del bloque m1 y v2f del bloque m2 inmediatamente después del choque. Toma positivo a la derecha.

(A) v1f = - 8.0 m/s ; v2f = 2.0 m/s

(B) v1f = 2.0 m/s ; v2f = -8.0 m/s

(C) v1f = 8.0 m/s ; v2f = -2.0 m/s

(D) v1f = - 2.0 m/s ; v2f = 8.0 m/s


10.- Una masa de 2.0 kg está sujeta al extremo de una cuerda de 1.0 m de longitud. La masa se pone a girar en un plano horizontal con un periodo de 0.80 segundos, entonces la tensión de la cuerda es:

(A) 264 N

(B) 87 N

(C) 200 N

(D) 123 N


11.- Para que en una curva de 260 m de radio, los automóviles puedan dar con seguridad la vuelta con una rapidez de 80 km//h aun sin considerar la fricción de las llantas con el pavimento, el peralte de la carretera debe ser:

(A) 11°

(B) 17°

(C) 23°

(D) 5°
12.- Un esmeril esta girando inicialmente con una velocidad angular de 254 rpm y se le somete durante 6 segundos a una aceleración angular constante de 3 rad/s2, ¿cuántas vueltas da el esmeril en ese tiempo?

(B) 22

(B) 34

(C) 46

(D) 58

RESPUESTAS:
1.- (A) 2.- (B) 3.- (C) 4.- (C)
5.- (B) 6.- (D) 7.- (C) 8.- (A)
9.- (D) 10.- (D) 11.- (A) 12.- (B)

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