FÍSICA PROBLEMAS RESUELTOS DE UNIVERSIDAD DE INGENIERÍA–UNI

PREGUNTA 1 : 

Un objeto se lanza verticalmente hacia arriba desde el suelo, alcanzando una altura máxima de 5m. Calcule en m la altura que alcanzaría el objeto si fuera lanzado con el doble de velocidad. 

(g=9,81m/s²) 

A) 10 

B) 30 

C) 15 

D) 20 

E) 25 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 2 : 

Suponga que la posición de un automóvil en el instante t está dada por la ecuación x(t)=5t²+3t+2 donde la posición x está en metros y t en segundos. Determine la variación de la velocidad, en m/s, entre los instantes t₂=8s y t₁=3s. 

A) 75 

B) 15 

C) 25 

D) 50 

E) 100 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 3 : 

En el sistema mostrado, calcule aproximadamente la rapidez del pasajero en m/s, en el asiento de un columpio suspendido de un cable de 8,5m que pende de un punto en un brazo a 4,0m del eje de rotación.

 (g=9,81m/s²) 

A) 4,4 

B) 6,3 

C) 8,0 

D) 10,0 

E) 14,0 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 4 : 

Un cuerpo atado a una cuerda de 4m de longitud se mueve en un círculo vertical (la aceleración de la gravedad vertical hacia abajo). Cuando la magnitud de la aceleración tangencial es 3/5 de la magnitud de la aceleración total, el cuerpo tiene una rapidez de 4 m/s. Calcule la magnitud de la aceleración total en m/s² en ese instante. 

A) 8 

B) 10 

C) 4 

D) 9 

E) 5 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 5 : 

Un tren que viaja por unos rieles rectos con 54km/h de rapidez constante atraviesa un túnel de 200m en 14s. Calcule, en s, el tiempo que el tren demora en atravesar el mismo túnel si ahora su velocidad es de 63 km/h. 

A) 9 

B) 18 

C) 21 

D) 15 

E) 12 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 6 : 

En el dibujo, la tensión en la cuerda que une los bloques de masas 300g y 400g es de 2N. Calcule aproximadamente, en N, la tensión en la cuerda que une los bloques de masas 200g y 400g. 

A) 2,67 

B) 1,67 

C) 5,67 

D) 3,67 

E) 4,67 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 7 : 

El extremo inferior de un resorte que cuelga del techo, que está unido a un cuerpo de 150g, oscila con una frecuencia de 3Hz. Si la velocidad máxima del cuerpo es de 0,9m/s, calcule aproximadamente, en N, la fuerza máxima en el resorte. 

A) 1,5 

B) 5,5 

C) 3,5 

D) 4,5 

E) 2,5 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 8 : 

El tiempo mínimo que demora una partícula que realiza un MAS en alcanzar la amplitud máxima desde la posición de equilibrio, es de 1,5s. Si el módulo de la aceleración máxima es de 4 cm/s², calcule aproximadamente la rapidez máxima de la partícula en cm/s. 

A) 2,82 

B) 1,82 

C) 4,82 

D) 5,82 

E) 3,82 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 9 : 

Un sistema masa-resorte horizontal oscila de modo que su energía es de 36mJ. La fuerza máxima que aplica el resorte sobre el cuerpo es de 3N. Calcule la constante de elasticidad del resorte en N/m. 

A) 125 

B) 135 

C) 115 

D) 145 

E) 155 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "A"

PREGUNTA 10 : 

Un buzo se sumerge en el océano alcanzando una presión manométrica de 1×10⁵Pa. Determine aproximadamente la profundidad, en m, que logró descender. 

Considere g=9,81m/s² y la densidad del agua igual a 1015 kg/m³. 

A) 25 

B) 20 

C) 15 

D) 5 

E) 10 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 11 : 

Un tubo en forma de U contiene mercurio. Se vierte un líquido de densidad volumétrica igual a 0,85g/cm³ en una rama del tubo, hasta llegar a una altura de 20cm. Calcule, en mm, la altura en que se eleva el nivel inicial del mercurio en la otra rama. 

Densidad volumétrica del mercurio: 13,6 g/cm³

A) 14,25 

B) 10,25 

C) 2,25 

D) 6,25 

E) 8,25 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 12 : 

Una partícula de 2×10^–21kg de masa y carga 1,5×10^–19C, se encuentra en un campo eléctrico constante y homogéneo E=1000 V/m. La partícula se lanza desde un punto A, con una velocidad inicial perpendicular al campo eléctrico y de módulo igual a 20m/s. Determine, en m/s, el módulo de la velocidad de la partícula al pasar por el punto B. 

A) 30 

B) 45 

C) 35 

D) 40 

E) 25 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 13 : 

En el circuito mostrado, calcule aproximadamente, en A, la corriente que fluye través de la resistencia R, que es igual a 5Ω. 

A) 0,27 

B) 0,17 

C) 0,47 

D) 0,57 

E) 0,77 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 14 : 

En el circuito que se muestra, determine la magnitud de la resistencia r, de modo que la resistencia equivalente entre a y b sea igual a r/2. 

A) 20 

B) 5 

C) 10 

D) 15 

E) 25 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "A"

PREGUNTA 15 : 

Una esfera conductora de radio R con centro en el origen de coordenadas se encuentra a un potencial de 3000V. Si una partícula cargada q=5mC, se mueve desde A hasta B por el camino mostrado, determine, en J, el trabajo realizado por el campo eléctrico. 

A) 2,5 

B) 1,5 

C) 3,5 

D) 5,5 

E) 4,5

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "A"

PREGUNTA 16 : 

Una barra conductora de longitud L=25cm se desliza sin fricción sobre un carril metálico horizontal en forma de U con rapidez de 0,4m/s. Se aplica un campo magnético de 0,5T perpendicular al plano, tal como se aprecia en la figura. Determine, en mA, la magnitud y el sentido de la corriente inducida que atraviesa la resistencia R=1Ω. 

A) 20, en sentido horario 

B) 15, en sentido antihorario 

C) 15, en sentido horario 

D) 50, en sentido antihorario 

E) 50, en sentido horario 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 17 : 

En la figura se muestra una bobina de 100 vueltas unida a una resistencia de 4Ω. El sistema se encuentra en el interior de un campo magnético. Si el flujo (en Wb) a través de una de sus espiras varía según se indica en la gráfica, calcule la potencia en W, disipada por la resistencia durante los primeros 20 s. 

A) 20 

B) 15 

C) 25 

D) 5 

E) 10 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "C"

PREGUNTA 18 : 

Un astrónomo descubre un planeta que puede ser habitable. El radio de dicho planeta es 20% mayor que el radio de la Tierra y su densidad volumétrica es ρ. Si ρ_T es la densidad volumétrica de la Tierra, encuentre cuánto debe de ser ρ/ρ_T para que la aceleración de la gravedad en la superficie del planeta descubierto sea la misma que la de la Tierra. 

(g=9,81m/s²) 

A) 1/2 

B) 1/3 

C) 5/6 

D) 2/3 

E) 1/6

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "C"

PREGUNTA 19 : 

La intensidad media de una onda electromagnética es de 8 mW/m². Si la inducción magnética máxima de la onda aumenta en 25%, calcule, en mW/m², la nueva intensidad media. 

A) 25 

B) 27,5 

C) 10 

D) 15,5 

E) 12,5 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 20 : 

En la figura se muestra la trayectoria que sigue un rayo de luz al pasar por los medios con índices de refracción n₁, n₂ y n₃. Determine el índice n₃ si n₁=2,0. 

A) 1,2 

B) 1,8 

C) 1,6 

D) 0,83 

E) 2,0 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "A"

PREGUNTA 21 : 

Un gas ideal diatómico se expande adiabáticamente tal que su temperatura disminuye en 400°C. Si el trabajo realizado por el gas es de 16,62 kJ, determine el número de moles del gas. 

(R=8,31 J mol^–1K^–1) 

A) 8 

B) 3 

C) 20 

D) 2 

E) 16

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 22 : 

La densidad volumétrica de un planeta es 10% menos que la de la Tierra. Encuentre, aproximadamente, cuánto debe ser el radio del planeta, para que la aceleración de la gravedad en su superficie sea la misma que la de la Tierra. El radio de la Tierra es R. 

A) 4,44R 

B) 2,22R 

C) 1,11R 

D) 3,33R 

E) 5,55R 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "C"

PREGUNTA 23 : 

La temperatura del reservorio caliente de una máquina térmica bajo un ciclo de Carnot es de 200°C y del reservorio frío es de 50°C. El calor que libera la máquina es de 1000J. Calcule aproximadamente, en J, el trabajo que realiza la máquina. 

A) 564 

B) 264 

C) 464 

D) 164 

E) 364 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "C"

PREGUNTA 24 :  

En la gráfica se muestra una masa de m₁=2kg atada a una cuerda ligera sujeta en el punto O y una masa m₂=2kg en reposo sobre una superficie horizontal lisa. Si m₁ se libera desde el reposo, determine aproximadamente, en N·s, la magnitud del impulso que m₂ recibe durante la colisión. 

(g= 9,81 m/s²) 

A) 38,8 

B) 9,8 

C) 34,8 

D) 19,8 

E) 28,9 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "D"

PREGUNTA 25 : 

Una placa de estaño de 6mm de espesor y de 4cm² de área de sección recta, tiene la misma rapidez de transferencia de calor de una placa de hierro de 10 mm de espesor y de 9cm² de área de sección recta. Calcule aproximadamente, en °C, la diferencia de las temperaturas exteriores de la placa de hierro, si para el estaño vale 5°C. 

Las conductividades térmicas son 64 Wm^–1K^–1 y 80,2 Wm^–1K^–1 para el estaño y el hierro, respectivamente. 

A) 3,96 

B) 5,96 

C) 4,96 

D) 1,96 

E) 2,96 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "E"

PREGUNTA 26 : 

Una placa de aluminio de 5mm de espesor se encuentra en contacto térmico con una placa de oro de 10 mm de espesor. La temperatura exterior de la placa de aluminio es de 20°C y la del oro es de 30°C. Calcule aproximadamente, en °C, la temperatura en la superficie de contacto, si la rapidez de transferencia de calor en ambas placas es la misma. Las conductividades térmicas del aluminio y del oro son 238Wm^–1K^–1 y 314Wm^–1K^–1, respectivamente. 

A) 24 

B) 27 

C) 21 

D) 26 

E) 29 

RESOLUCIÓN :

Rpta. : "A"