Preguntas propuestas

2
 Física
Estática III

NIVEL BÁSICO 4m


1. Si el momento de la fuerza F1 respecto de O
presenta un módulo de 50 Nm, determine el

momento resultante respecto de O. Considere
a la barra de masa despreciable.
A) 40 N B) 60 N C) 80 N
D) 50 N E) 120 N
F2=2F
37º
NIVEL INTERMEDIO
3a

F1=F O 4. Una barra homogénea de 12 kg se mantiene

en reposo tal como se muestra. Determine el
a módulo de la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2).

A) +230 N · m B)  – 180 N · m C)  – 130 N · m

D)  – 50 N · m E) +80 N · m
g
2. En el instante mostrado, sobre la placa cuadra-
37º
da y homogénea de 2 kg y 1 m de lado, ¿cuál
es el momento resultante respecto de la arti-
culación?
A) 120 N B) 100 N C) 80 N
F1=80 N D) 60 N E) 50 N
g F2=40 N
5. El sistema barra-bloque se mantiene en equili-
30º
brio. La barra es homogénea de 10 kg y 6 m de
longitud. ¿Cuál podrá ser el mayor valor de la
40 cm masa del bloque, tal que el sistema no pierda
F3=20 N
el equilibrio?
F4=30 N
g
20 cm

A) – 20 N · m B) – 16 N · m C) – 10 N · m

D) 0 E) +8 N · m

2m
3. La barra homogénea de 8 kg y 6 m de longitud
se mantiene en reposo dispuesta en forma
horizontal. Determine el módulo de la reacción A) 2 kg B) 4 kg C) 5 kg
en la articulación. D) 6 kg E) 10 kg

2
 Física
6. Se muestra una placa rectangular homogénea
de 20 cm×50 cm y 4 kg. Determine el módulo
de la reacción de la articulación. g
( g=10 m/s2)
6 kg
g
1m

3 kg

A) 2 m B) 1,5 m C) 1 m
D) 0,5 m E) 0,4 m

A) 90 N
B) 40 2 N NIVEL AVANZADO
C) 20 5 N
D) 10 13 N 9. La esfera homogénea de 18 kg se mantiene
E) 10 41 N en reposo, tal como se muestra. Determine el
módulo de la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2).

7. Si la esfera homogénea de masa m se mantiene
A) 100 N
en equilibrio como lo indica el gráfico, determi-
B) 90 N g
ne el módulo de la fuerza de rozamiento entre C) 120 N 37º
la superficie inclinada y la esfera. ( g=10 m/s2). D) 150 N
E) 50 N

4 kg 10. Una barra rígida de 2,5 kg y 4 m de longitud se

mantiene en reposo dispuesta en forma hori-
zontal. Sobre ella se apoya un bloque pequeño
de 3 kg. Determine el módulo de la fuerza de
contacto entre el bloque y la barra. ( g=10 m/s2).
θ

A) falta conocer m.
B) falta conocer q. g
C) falta conocer m y q.
D) 20 N
E) 40 N

8. La barra de 9 kg de 5 m de longitud se mantiene 1m

en reposo, tal como se muestra el gráfico. Deter-
mine a qué distancia del punto medio de la ba- A) 5 N B) 10 N C) 15 N
rra se ubica su centro de gravedad. ( g=10 m/s2). D) 20 N E) 30 N

3
 Física
11. La barra homogénea de 3 m de longitud y 6 kg 12. Una esfera homogénea de 4 kg y 25 cm de ra-
se mantiene en reposo tal como se indica. dio se apoya sobre una barra lisa, homogénea
Determine el módulo de la reacción en la de 5 kg y 1 m de longitud. Determine el mó-
articulación. ( g=10 m/s2). dulo de la reacción de la pared sobre la barra.
Considere que M es punto medio de la barra y
g=10 m/s2.
g

1m

M
0,5 m
4 kg


A) 60 N B) 80 N C) 50 2 N A) 50 N B) 60 N C) 75 N
D) 100 N E) 100 2 N D) 80 N E) 100 N

4
 Física
Dinámica rectilínea C) 2 m/s2; 2 m/s2
D) 10 m/s2; 10 m/s2
NIVEL BÁSICO E) 10 m/s2; 2 m/s2

4. Un bloque de 4 kg se encuentra, inicialmen-

1. Un bloque de 2 kg se lanza sobre una super- te en reposo, sobre una superficie horizontal
ficie horizontal rugosa e impacta contra un rugosa. De pronto sobre él comienza a actuar
resorte (K=4 N/cm). Determine el módulo de

una fuerza horizontal.
su aceleración en el instante en que el resorte Constante F de módulo 24 N. Determine la
está comprimido 3 cm. ( g=10 m/s2). rapidez del bloque 3 s después de iniciado su
movimiento. ( g=10 m/s2).
K
v0=0
µK=0,4 F

A) 4 m/s2 B) 6 m/s2 C) 8 m/s2

2 0,2
D) 10 m/s E) 12 m/s2 µ=
0,1
2. El bloque liso de 4 kg se traslada sobre un pla-
 la acción de una fuerza
no inclinado, mediante A) 16 m/s
horizontal constate F de módulo 60 N. Deter- B) 12 m/s
mine el módulo de la aceleración del bloque. C) 10 m/s
( g=10 m/s2) D) 15 m/s
E) 6 m/s
g

NIVEL INTERMEDIO
F

5. Un bloque fue lanzado sobre una superficie

53º horizontal rugosa (mk=0,4) y se detiene luego
de 6 s. ¿Cuánto recorrió hasta 2 s antes de
A) 1 m/s2 B) 2 m/s2 C) 2,5 m/s2 detenerse? ( g=10 m/s2).
D) 4 m/s E) 0,5 m/s2
2
A) 72 m B) 64 m C) 56 m
3. Un bloque se lanza hacia arriba sobre un plano D) 48 m E) 40 m
inclinado. Determine el módulo de su acelera-
ción cuando asciende y desciende. ( g=10 m/s2). 6. Un objeto de 6 kg se encuentra en reposo so-
bre el piso. Luego se le aplica una fuerza ver-
tical constante de módulo 72 N, que lo eleva.
g ¿Cuánto tiempo transcurre hasta que se en-
cuentra a 9 m del piso? ( g=10 m/s2).
0,6
µ=
0,5 A) 1 s
37º B) 1,5 s
C) 2 s
A) 8 m/s2; 4 m/s2 D) 2,5 s
B) 6 m/s2; 6 m/s2 E) 3 s

5
 Física
7. En el sistema mostrado, el bloque A le ejerce 10. El sistema mostrado se traslada, de manera
a B una fuerza de módulo 12 N. Determine el que el bloque de 2 kg no resbala sobre la cuña
 de 10 kg. Determine el módulo de la fuerza
módulo de F . (mA=5 kg; mB=3 kg).
horizontal constante F . Desprecie todo roza-
F miento. ( g=10 m/s2).

60º liso A) 160 N

A B F
B) 150 N
C) 120 N
D) 100 N
A) 24 N B) 32 N C) 48 N 45º
E) 80 N
D) 64 N E) 72 N

11. Luego de dejar el sistema en libertad, deter-

8. En el esquema mostrado, el módulo de la ten- mine la altura máxima que logra alcanzar el
sión en la cuerda (1) es 70 N. Si las masas de bloque A respecto del piso. (mA=m; mB=3 m;
los bloques A y B son 2 kg y 3 kg, respectiva- g=10 m/s2).
mente, determine el módulo de la tensión en
la cuerda (2). ( g=10 m/s2).

cuerda (1) g
A B
cuerda (2)

B 10 m
A


A) 2,5 m B) 5 m C) 10 m
A) 20 N B) 30 N C) 24 N D) 12,5 m E) 15 m
D) 42 N E) 70 N
12. El sistema es dejado en libertad, tal como se
indica. Determine la rapidez del bloque A al pa-
NIVEL AVANZADO sar por P. Desprecie el rozamiento. ( g=10 m/s2;
mA=3 kg; mB=2 kg).
9. El sistema es trasladado mediante
 la acción de
una fuerza horizontal constante F . Si el bloque A
P
de 4 kg no resbala sobre la tabla de 6 kg, deter-
mine el módulo de la fuerza de reacción de la 3m
tabla sobre el bloque. ( g=10 m/s2; F=50 N). g

B
F
liso 2m

A) 20 N B) 20 2 N C) 40 N A) 3 m/s B) 4 m/s C) 5 m/s
D) 20 5 N E) 50 N D) 6 m/s E) 8 m/s

6
 Física
Trabajo mecánico A) 416 J
B) 424 J
NIVEL BÁSICO C) 454 J
D) 482 J
E) 576 J
1. Una persona de 60 kg se suelta en A sobre un
tobogán. ¿Cuánto trabajo se desarrolla me-
4. Un bloque de 4 kg se lanza sobre una superficie
diante la fuerza de gravedad hasta que pasa
horizontal rugosa con 8 m/s. Determine cuánto
por B? ( g=10 m/s2).
trabajo se desarrolla mediante la fuerza de
rozamiento durante los 2 primeros segundos
g de su movimiento. ( g=10 m/s2).
A
8 m/s

4m

µK=0,2

B 6m
A) – 108 J
B) – 96 J
C) – 92 J
A) 2400 J B) 2000 J C) 800 J D) – 84 J
D) 600 J E) 1400 J E) – 76 J

2. Un bloque de 4 kg se eleva desde el piso apli-

NIVEL INTERMEDIO
cándole una fuerza vertical y hacia arriba de
módulo 60 N. Determine la cantidad de trabajo
neto que se desarrolla sobre el bloque hasta
5. Un bloque es trasladado mediante
 la acción
de una fuerza constante F de módulo 50 N.
que alcanza una altura de 8 m respeto del piso.
¿Cuánto trabajo se desarrolla mediante esta
( g=10 m/s2)
fuerza entre las posiciones A y B?
A) 80 J
B g
B) 100 J F
C) 120 J 37º
D) 160 J
E) 200 J 5m

3. Un bloque liso de 4 kg se traslada mediante la


acción de una fuerza horizontal constante F
de módulo 12 N. ¿Cuánto trabajo se desarrolla 3m A
mediante esta fuerza desde que el bloque
A) 290 J
presenta 6 m/s hasta que presenta 18 m/s?
B) 250 J
F C) 200 J
D) 110 J
E) 90 J

7
 Física
6. Un bloque de 8 kg se traslada lentamente F (N)
mediante la acción de una fuerza horizontal 24
constante de módulo 120 N. Determine cuánto
trabajo se desarrolló mediante la fuerza de
rozamiento entre A y B. ( g=10 m/s2).
B 0 6

g F

X
F
6m X=0

A) 72 J B) 68 J C) 64 J
D) 48 J E) 32 J

A 5m
9. Un bloque liso de 2 kg se traslada mediante la
A) – 200 J B) – 180 J C) – 150 J acción de una fuerza horizontal que varía con la
D) – 120 J E) – 80 J posición ( x ) de acuerdo con la gráfica. Determi-
ne cuánto trabajo se desarrolla mediante esta
7. Un bloque de 2 kg es trasladado mediante una fuerza mientras la rapidez del bloque aumenta.

fuerza horizontal que varía con la posición
( x ) de acuerdo con la gráfica. Determine la F (N)
  sobre el
cantidad de trabajo neto desarrollado 30
bloque entre las posiciones x = 0 y x = +4 m.

F (N) X (m)
40 0 2 4
F – 20
20
µK=0,4 F
X (m)
0 8 X

A) +100 J B) – 32 J C) +82 J A) 100 J B) 90 J C) 60 J

D) +68 J E) – 16 J D) 45 J E) 30 J

10. Un bloque A de masa 2m presenta rapidez v.

NIVEL AVANZADO Otro bloque B de masa m presenta rapidez 2v.
Si ECA y ECB representan las energías cinéticas
de A y B, respectivamente, indique lo correcto.
8. Un bloque liso de 4 kg es trasladado mediante
la acción de una fuerza horizontal que varía
A) ECA=ECB
con la posición ( x ) de acuerdo con la gráfica.
B) ECB=2ECA
 mediante esta
¿Cuánto trabajo se desarrolla
C) ECA=2ECB
fuerza desde la posición x = 0 hasta donde la
aceleración del bloque presenta un módulo de D) ECA=4ECB
2 m/s2? E) ECB=4ECA

8
 Física
11. Un bloque cúbico de 40 cm de arista y 8 kg se A) 40 J B) 41,6 J C) 41,9 J
mantiene en reposo apoyado en un resorte D) 42,4 J E) 44,2 J
ideal (K=20 N/cm) de 34 cm de longitud natu-
ral. Determine la energía mecánica que tiene 12. Un móvil de 4 kg presenta en cierto instante
el sistema bloque-resorte respecto del piso. una rapidez de 6 m/s y desarrolla un MRUV con
( g=10 m/s2) 4 m/s2; ¿Al cabo de cuánto tiempo su energía
cinética se cuadruplica?

g 4 m/s2
6 m/s

K
A) 4 s B) 3 s C) 2 s
D) 1,5 s E) 1 s

9
 Física
Energía mecánica A) 30 cm
B) 50 cm
NIVEL BÁSICO C) 20 cm
D) 40 cm
1. Un pequeño objeto de 2 kg se lanza en A y lue- E) 35 cm
go de 2,5 s pasa por B donde su energía po-
tencial gravitatoria respecto del piso es 80 J.
NIVEL INTERMEDIO
Determine su energía mecánica, respecto del
piso, 4 s después de su lanzamiento cuando
pasa por C. ( g=10 m/s2). 4. El bloque mostrado es de 6 kg y pasa por A
con 4 m/s. Si pasa por B con 8 m/s, determine
8 m/s B cuánto trabajo se desarrolló mediante la fuerza
de rozamiento en el tramo AP. Considere que
en todo momento mK=0,2. ( g=10 m/s2).
A
4h g C µK
3h A
g
4m

A) 144 J B) 132 J C) 124 J B P

D) 116 J E) 108 J 5m 8m
2. Un bloque de 4 kg se encontraba inicialmente
A) – 40 J
 mediante
en reposo en A. Luego es trasladado
B) – 36 J
la acción de una fuerza constante F de módulo
80 N. Determine la rapidez del bloque al pasar C) – 32 J
por B. ( g=10 m/s2). D) – 28 J
E) – 24 J
F B
1m 5. Una esfera es soltada en la posición A. Si se
liso
desprecia la fuerza de rozamiento, determine
A 3m la longitud x. ( g=10 m/s2).

A) 4 m/s B) 5 m/s C) 8 m/s vA=0

D) 10 m/s E) 12 m/s
A
3. Se suelta un bloque de 1 kg, tal como se mues- R=0,8 m
tra. Determine la máxima deformación del re-
sorte. (K=80 N/m).
v=0
1,25 m

50 cm g

A) 0,5 m B) 1 m C) 1,5 m
D) 2 m E) 2,5 m

10
 Física
6. Un bloque de 8 kg se encuentra en reposo A) 0,1 m
sobre el piso y a él se encuentra soldado un B) 0,2 m
resorte (K=160 K/m). Luego, se aplica en el ex- C) 0,25 m
tremo libre del resorte una fuerza vertical y ha- D) 0,4 m
cia arriba con la finalidad de elevar al bloque. E) 0,5 m
¿Cuánto trabajo será necesario desarrollar
mediante esta fuerza para lograr que el bloque
9. Una argolla de 3 kg puede deslizar sin fricción
asciende 3 m? ( g=10 m/s2).
por una guía horizontal, la cual está unida a un
resorte de longitud natural de 0,1 m y rigidez
g F K=400 N/m. Si la argolla se suelta en A, deter-
mine su rapidez cuando pase por B.

12 cm

A) 20 J B) 120 J C) 220 J B A
9 cm 16 cm
D) 240 J E) 260 J

7. Una pequeña esfera lisa se suelta en A. Deter- A) 1 m/s

mine d. ( g=10 m/s2). B) 2 m/s
C) 3 m/s
O D) 4 m/s
r
E) 5 m/s
r
60º
g 
10. Un bloque de 5 kg pasa por la posición x = 0
con 4 m/s y sobre él comienza a actuar una
d
fuerza que varía con la posición de acuerdo

con la gráfica. Determine la energía cinética

del bloque al pasar por x = +4 m.
A) 2r B) r/2 C) 3r
r
D) r E) 3
2 liso F
X (m)
8. Un bloque de 2 kg es lanzado sobre una su- 0
perficie horizontal rugosa, tal como se mues-
tra. Determine cuánto logra comprimir como F (N)
máximo al resorte. (K=400 N/m; g=10 m/s2).
20

10 m/s
K X (m)
0 2 6

0,5 4,5 m A) 150 J B) 120 J C) 100 J

µ=
0,6
D) 70 J E) 110 J

11
 Física
A) 40 N B) 80 N C) 20 N
NIVEL AVANZADO
D) 120 N E) 25 N

11. Una pequeña esfera lisa de 0,5 kg se lanza en A 12. Un bloque de 2 kg se lanza sobre una superficie
con 20 m/s. Determine el módulo de la fuerza horizontal lisa con 10 m/s sobre él comienza a
que la superficie esférica la ejerce al pasar por actuar una fuerza de resistencia por parte del
B. ( g=10 m/s2). aire cuyo módulo depende de la rapidez del
bloque según
Faire=(4v) N
r=4 m v: se expresa en m/s
g O B ¿Cuánto trabajo se desarrolló mediante esta
fuerza hasta el instante en que la aceleración
r del bloque presentó un módulo de 12 m/s2?

A) – 36 J B) – 48 J C) – 24 J

A D) – 64 J E) – 72 J

12
 Física
MAS y Péndulo simple 3. ¿Cuánto tiempo emplea el oscilador mostrado
de 4 kg para completar 8 oscilaciones?
NIVEL BÁSICO (K=100 N/m)

1. En el gráfico se muestran 2 osciladores. Deter-

mine la relación correcta de sus periodos de K
oscilación.
I. 2m
K
liso

II. liso

A) 1,6 ps B) 2,4 ps C) 3,2 ps

2K D) 4 ps E) 4,8 ps

4. Una partícula describe un movimiento armóni-

m
co simple. Si su aceleración máxima y rapidez
máxima son 24 m/s2 y 6 m/s, respectivamente,
TII
A) TI=TII B) TI=2TII C) TI = determine la frecuencia y la amplitud del mo-
2
vimiento.
TII
D) TI=4TII E) TI =
4 4
A) Hz; 0,25 m
p
2. Dos péndulos simples son soltados como se
muestra. Indique verdadero (V) o falso (F) se- 3
B) Hz; 0, 5 m
gún corresponda. p
C) 3p Hz; 1 m
(A) (B)
2
D) Hz; 1,5 m
p
 8º E) 2p Hz; 0,75 m
g 4º


m 2m NIVEL INTERMEDIO

I. Ambos péndulos presentan el mismo perio- 5. Un oscilador armónico recorre 4 m en 5 osci-
do de oscilación. laciones, y para ello emplea 2 s. Determine la
II. El péndulo (B) pasa por su posición más rapidez del oscilador al pasar por su posición
baja antes que el péndulo (A). de equilibrio. (p ≈ 3).
III. La rapidez que presenta el péndulo (A), al
pasar por su posición más baja, es mayor A) 1,5 m/s
que la del péndulo (B). B) 2 m/s
C) 3 m/s
A) FFV B) VVF C) FVF D) 4 m/s
D) VFF E) VFV E) 5 m/s

13
 Física
6. ¿En cuánto varía el periodo de oscilación de un A) 2 m/s
péndulo simple, que desarrolla un MAS, si la B) 2,4 m/s
longitud de la cuerda aumenta en 21 %? C) 1,6 m/s
D) 1 m/s
A) aumenta en 21 % E) 0,8 m/s
B) disminuye en 21 %
C) aumenta en 11 % 9. Se muestra un oscilador armónico de 1 kg
D) disminuye en 11 % que presenta una energía mecánica total de
E) aumenta en 10 % 50 J. Determine la rapidez del oscilador en la
 4
posición x = + A. (A: amplitud).
7. El oscilador que se muestra realiza un MAS y 5
recorre 40 cm en 1 oscilación. ¿Qué módu-
lo presentará su aceleración en el instante

en que su velocidad sea nula? (K=200 N/m;
m=0,5 kg)
A) 1 m/s
B) 3 m/s
C) 4 m/s
D) 5 m/s
g K E) 6 m/s

m
NIVEL AVANZADO

10. La gráfica nos muestra cómo varían las ener-
A) 40 m/s2
gías cinéticas y potencial elástica para un os-
B) 25 m/s2
cilador horizontal que desarrolla un MAS. De-
C) 20 m/s2
termine la energía cinética del oscilador en la
D) 10 m/s2  A
E) 2 m/s2 posición x = − . (A: amplitud de oscilación).
3

8. El sistema mostrado se mantiene en reposo E (J)

luego de cortar la cuerda que une los bloques,
¿qué rapidez tendrá el bloque A transcurridos
p
s? (MA=2MB=4 kg; K=100 N/m) 90
10
X
0

g K
A) 20 J
A B) 90 J
C) 120 J
D) 160 J
B E) 180 J

14
 Física
11. Un péndulo simple, que desarrolla un MAS, 12. En la Tierra un péndulo de longitud L realiza
bate segundos cuando se encuentra en la dos oscilaciones en un tiempo t. Si el péndulo
es llevado a la Luna, donde la aceleración de
superficie terrestre. ¿Cuál será su frecuencia
la gravedad es g/6, y a su vez su longitud se
de oscilación en la superficie de un planeta reduce en un 50 %, ¿cuál es el nuevo periodo
donde la aceleración de la gravedad es g/4? para dicho péndulo? ( g: aceleración de la
( g: aceleración de la gravedad en la superficie gravedad en la Tierra).
terrestre)
t t t
A) 3 C)
B)
6 2 3
A) 0,8 Hz B) 0,5 Hz C) 0,25 Hz 2t
D) 3t E)
D) 0,2 Hz E) 0,1 Hz 3

15
 Semestral SM ADE

Estática III
01 - c 03 - a 05 - c 07 - e 09 - a 11 - e
02 - c 04 - b 06 - e 08 - d 10 - b 12 - C

Dinámica rectilínea
01 - d 03 - e 05 - b 07 - d 09 - d 11 - e
02 - a 04 - b 06 - e 08 - d 10 - c 12 - b

Trabajo mecánico
01 - a 03 - e 05 - a 07 - d 09 - b 11 - b
02 - d 04 - b 06 - d 08 - c 10 - b 12 - d

Energía mecánica
01 - c 03 - b 05 - d 07 - c 09 - a 11 - a
02 - d 04 - b 06 - e 08 - E 10 - E 12 - d

MAS y Péndulo simple

01 - b 03 - c 05 - c 07 - a 09 - e 11 - c
02 - e 04 - d 06 - e 08 - d 10 - d 12 - b