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  1. 1. TRABAJO, POTENCIA Y ENERGIA | E Determine e1 valor de verdad de cada una de las siguientes proposiciones. 1. Si el trabajo neto sobre u. n cuerpo es negativo, en- tonces este cuerpo acelera hacia la izquierda. II. Para que una fuerza produzca trabajo meczinico es in- dispensable veneer fuerzas de resistencia. III. El trabajo de la fuerza de rozamiento nunca es cero. IV. La potencia que proporciona el motor de un au- tomévil de traccién simple es menor que la que proporciona el motor de un automovil de doble traccidn. (Considere que ambos autos se desplazan con la misma velocidad). A)VVVV D)1'IVFF B)FFVF C) VF VV E) FFVV Q7; Decida la veracidad (V) o falsedad (F) de cada una de las siguientes proposiciones. I. Todo objeto que esté en caida libre siempre conserva su energia mecénica. II. Una fuerza es conservativa si y solo si el trabajo que desarrolla no depende de la trayectoria descrita. III. Si sobre un sistema fisico se manifiesta la Fuerza de rozamiento, entonces la energia meceinica no se con- serva. IV. Si la velocidad de un mévil es constante, entonces su energfa meceinica se conserva. A) VFVF D) FVFV B) VFVV C) FVVV E)VVVF VI La argolla es jalada mediante una fuerza constante de 40 N como se muestra. Calcule la cantidad de trabajo que desarrolla dicha fuerza al trasladar la argolla de A hasta B. Polea ideal F=4ON ‘_J Soporte vertical fijo A) 320 J D) 120 J B) 100 J C) 200 J E) 160 J 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTlPLANO— PUNO VI Un collarin de 2 kg es jalado lentamente de A hasta B mediante la fuerza constante de 50 N tal como se muestra. Calcule la cantidad de trabajo que desarrolla la fuerza de rozamiento. (g = 10 111/52) A) -75 J D) -45 J C) —40J E) —55J l 5, Un bloque de 4 kg reposa sobre la superficie horizon- tal zispera (pk = 0,5). Si sobre el bloque actiia una fuerza horizontal la cual varia con la posicién como muestra el greifico; determine la cantidad de trabajo desarrollado mediante F hasta que el bloque alcance su méxima rapidez. (g = 10 113/52) F" (N) 40 U = 0 _lF x = 0 S: (m) 10 A) 100 J B) 200 J C) 120 J D) 150 J E) 250 J G: En cierta prueba de un tren eléctrico, la locomotora consume 2 000 kW de potencia cuando arrastra los vagones a una rapidez de 20 m/ s. A1 medir la fuerza de traccién que la locomotora le ejerce a los vagones se encuentra que tiene una magnitud de 90 kN. Calcule el rendimiento del sistema de traccién. A) 0,6 D) 0,5 B) 0,7 C) 0,9 E) 0,8 V7; La figura representa un bloque de 10 kg que sube sobre la superficie rugosa de un plano. Si pa = 0,6 y pk = 0,5, y el bloque sube con rapidez constante de 44 rn/ s; calcule la potencia desarrollada por la fuerza F. (g = 10 m/ S2)
  2. 2. [: “é. l”}§l: ' A) 320 W D) 480 W B) 900 W C) 2400 W E) 3200 W l1‘; Determine la eficiencia de una bomba centrifuga, sabiendo que la potencia de pérdidas que experimenta durante su operacion es el 25 % de su potencia efectiva de bombeo. A) 80% D) 75% B) 590% C) 60% E) 64% l‘-1- El pequefio bloque se suelta desde la posicion mostra- da, si no existe rozamiento, ga qué distancia del punto A impacta contra el piso? (R = 4 m ; g = 10 m/ s”) A)3m D)6m C)l2m E)8m Un collarin liso de 2 kg esté unido a un resorte sin deformar (de longitud natural 40 cm y K = 400 N/ m). Si el collarin se suelta el A, determine su rapidez al pasar por B. (g = 10 m/ s2) A) 1 m/ s D) 2 m/ s B) 3 m/ s C) 4 m/ s E) 0,5 m/ s III. Una esfera de 2 kg es soltada en la posicion A, tal como se muestra. Determine el modulo de la fuerza de tension en la cuerda cuando la esfera pase por la posicion UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO - PUNO Ii CUADERNILLO DE TRABAJO - CUARTA SEMANA m’: :;K-:3 B. (g : 10 m/ s?) A)30N D)80N C)60N E)90N Un bloque de 10 kg es lanzado sobre una superficie horizontal rugosa (pk = 0,5) con 10 m/ s. Si el bloque se detiene luego de recorrer 5 m, determine la cantidad de trabajo desarrollado por el ajre sobre el bloque. (g = 10 m/ s?) A) ~250 J D) —400 J B) —300 J C) —35O J E) —450 J EL Al bloque homogéneo de 2 kg se le ejerce una fuerza constante de 20 N. Determine la rapidez del bloque en el momento en el que ingresa completamente a la zona aspera. (g = 10 m/ s2 ; pk = 0,1) F=20N zona aspera A)/4§1m/ s B)/173m/ s C)/ Em/ s D)/ Em/ s E)/ fin’)/ S E A la cadena homogénea de 2 kg y 2 m de longitud se le ejerce una fuerza constante de 100 N, determine la rapidez con la que el filtimo eslabon ingresa a la superficie horizontal. Desprecie el rozamiento, (g = 10 m/ s‘) -1 A) ‘/95 m/ s B) 2/ :fi m/ s C) /101 m/ s D) /105 m/ s E) / H m/ s
  3. 3. I. "I‘. Sl‘. C3 . . ESTATICA DE FLU]])0S Q3: Determine el valor de verdad de cada una de las siguientes proposiciones. I. Dados dos liquidos con igual cantidad de masa, el que ocupa un mayor volumen es el que tiene mayor den- sidad. II. Los gases no presentan una forma definida, pero s1’ tienen un volumen definido. III. La presion es una propiedad intensiva de los fluidos. IV. El principio de Pascal afirma que todos los puntos dentro de un gas estan a la misma presion. A) VFVV D) VVFF B) FFVF C) VVFV E) VFVF K-‘I, Decida la veracidad (V) o falsedad (F) de cada una de las siguientes proposiciones. 1. La fuerza de empuje hidrostatico siempre tiene senti- do opuesto al de la aceleracion de la gravedad terres- tre. II. Si la densidad de un objeto es igual a la densidad del agua, entonces al scr lanzado contra la superficie del agua presentara un MRU. III. Para u. n sistema de referencia no inercial, el cual ace- lera paralelo a la superficie terrestre, la fuerza de empuje hidrostatico es perpendicular a la aceleracion que presenta. IV. El principio de Arquimedes solo es aplicable a los liquidos. A)EVFF B)VVVE C)FVFV D) VF V V E) FFVV [5 En la figura el lfquido esta en reposo. Si el barometro “B” registra 1,04 atm, determine la altura h. (pm, = 0,8 g/ cm” ; g = 10 m/ s” ; Pam, = 105 Pa) A) 40 cm B) 25 cm D) 50 cm C) 80 cm E) 75 cm CUADERNILLO DE TRABAJO - CUARTA SEMANA cfpmkg HZ}, El sistema mostrado esta en equilibrio, despreciando el peso del émbolo liso, calcule F. (g = 10 m/ s?) Autom ovil: I/ /I. 1()()()kg '_/7 Soporte: 50 kg 95 m2 2Ocm2 ‘i £71”: 0,8 g/ cni A) 30 N B) 300 N C) 150 N D) 15 N E) 40 N E, En una prensa hidraulica la seccion recta de los pis- tones son, respectivamente, 160 cm” y 0,8 II12, determine la fuerza minima necesaria para levantar una carga de 4 000 N. Suponga que el rendimiento de dicha prensa es del 80 %. A) 100 N D) 200 N B) 80N C)40N E) 160 N E92 El sistema mostrado permanece en reposo, despre- ciando el peso de las varillas rigidas y de los émbolos, determine el peso “W” ‘EL L r——————¥ —————— ——| ———— ---I A) 15N D)60N B) 30N C) 18N E)12N E, La fuerza horizontal F mantiene en equilibrio el sistema mostrado, luego de retirar e1 bloque de 4 000 N gqué debe ocurrir con F para que los émbolos permanez- can en sus posiciones iniciales? gi UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTlPLANO- PUNO
  4. 4. A) Aumentar en 40 N D) Disminuir en 30 N B) Disminuir en 40 N E) Disminuir en 60 N C) Aumentar en 30 N E Se muestra la vista lateral de una compuerta ho- mogénea AB de una tonelada y 8 m de ancho. Calcule el valor de h, si el sistema esta en equilibrio. (g = 10 In/ S2) msom DmAm B) 1,5 m C) 1,6 m E) 3,2 m E, Al sumergir totalmente un bloque macizo metalico en aceite, se observa que desplaza 250 om“ de aceite, calcule el empuje por parte del aceite que actiia sobre dicho bloque. (g = 10 m/ s2 ; pkkckk = 840 kg/ m“) A) 2,1 N D) 4,2 N B)8N C)4N E) 1,6 N E, Un bloque de concrete pesa en el aire 100 N y al sumergirlo completamente dentro de un liquido de densidad 1,6 g/ cm3 registra un peso de 84 N. Determine el volumen de dicho bloque. (g = 10 m/ s’) A) 9 g/ cm3 D) 10 g/ cm“ B) 16 g/ cm“ C) 8 g/ cm” E) 20 g/ cm3 %, El bloque mostrado en la figura permanece en reposo, si los liquidos son no miscibles de densidades p1 = 1,2 g/ cm3 y [)2 = 1,6 g/ cm“ respectivamente; determine la densidad del bloque. A) 1,4 g/ cm“ D) 1,46 g/ cm3 B) 1,3 g/ cm" C) 1,5 g/ cm“ E) 1,32 g/ cm3 E. La flgura muestra la seccion recta de un tronco seco y homogéneo de forma cilfndrica el cual flota en un liqui- do do densidad 1,2 g/ cm3. Determine la densidad de este UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO - PUNO i CUADERNILLO DE TRABAJO — CUARTA SEMANA 1.=1’: :;K-:3 tronco. Use las aproximaciones: 1r = 3 y /3 = 1,7 . Liquido A) 120 kg/ ma B) 600 kg/ I113 C) 230 kg/ m3 D)240kghn3 E)400kghn3 E Una esfera hueca tiene un peso de 240 N en el aire, cuando es sumergida en agua su peso es de 200 N. Calcule (en litros) el volumen de la cavidad interior de esta esfera, si la densidad del material con la que esta hecha es de 15 g/ cm“. (g = 10 m/ s2) AnsL DHBL B) 2,6 L C) 2,8 L E) 2,4 L Elf, Un cubo de madera, cuya arista es de 1 m de longitud, flota en un lago con la mitad de su volumen sumergido en el agua. Determine la mfnima cantidad de trabajo que se requjere para hundir completamente a este cubo. (g = 10 m/ s”) A) 1500 J D) 1300 J B) 1225 J C) 1250 J E) 1360 J FUENTE: LUMBRERAS EDITORES & L—EDlTUM an Clave de respuestas de la semana anterior: Estatica: 1.C 2.E 3.C 4.A 5.C 6.C 7.B | 8. D 9. D 10. B 11. B 12. B 13. B 14. D | Dinamica:

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