FMT SolucionesExamenes1011

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Apellidos: Nombre: a) b) c) d) e) Departamento de Física Aplicada Universidad deVigo Titnlación: Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación. Física: Fundamentos de Mecánica y Termodinámica. Curso 2010-2011. Examenfinal: CUESTIONES.Lunes 24 de enerode 201 I l) Si en las ecuaciones siguientesla distanciax estádada en metros, el tiempo f en segundos y la velocidad y en metros por segundo, ¿cuiíles son las unidades de las constantes Ct y Cz? Escribasussímbolos en las columnas correspondientes: unidad de Cr unidad de Cz v2 =2Ct-(Crx)' fnda- g2- + 3 x = CtcosCrl ftvL \OA s v2 =2C$ ry g2- * =l c,r' 2 @ g2- x: C, + Crt rm-. cYn- 3 L\= * ar" t,i=S\a-= *aTra Calificación T': 2) Desde la azotea de un rascacielos se lanzan una pelota A hacia arriba con rapidez inicial vo y una pelota B hacia abajo con rapidez inicial también v6. Marque con X las respuestas correctas: A B Ninguna a) ¿Curíl de las dos pelotas llega antesal suelo? b) ¿Qué pelota tiene mayor rapidez cuandollega al suelo? c) ¿Qué pelota recoffe mayor distanciahastallegar al suelo? d) ¿Qué pelota tiene mayor desplazamiento hastallegar al suelo? 3) Cuando se deja caer un objeto desdeuna cierta altura, éste tarda un tiempo 7 en llegar al piso si no hay resistencia del aire. Si se dejase caer desde una altura tres veces mayor ¿cuánto tiempo T'Iardaríael objeto (en términosde 7") en llegar al suelo? X X X X u" #\.'= #\-''

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FMT SOLUCIONES

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Page 1: FMT SolucionesExamenes1011

Apellidos:

Nombre:

a)

b)

c)

d)

e)

Departamento de Física Aplicada

Universidad deVigo

Titnlación: Grado en Ingeniería de Tecnologías deTelecomunicación.

Física: Fundamentos de Mecánica y Termodinámica.

Curso 2010-2011. Examen final: CUESTIONES. Lunes 24 de enero de 201 I

l) Si en las ecuaciones siguientes la distancia x está dada en metros, el tiempo f en segundos yla velocidad y en metros por segundo, ¿cuiíles son las unidades de las constantes Ct y Cz?Escriba sus símbolos en las columnas correspondientes:

unidad de Cr unidad de Cz

v2 =2Ct - (Crx ) ' fnda-g2-

+3

x = CtcosCr l ftvL\OAs

v2 =2C$ ryg2-

* = l c , r '2

@g2-

x: C, + Crt rm-. cYn-

3

L\=* ar"t , i = S \ a - = * a T r a

Calificación

T' :

2) Desde la azotea de un rascacielos se lanzan una pelota A hacia arriba con rapidez inicial voy una pelota B hacia abajo con rapidez inicial también v6. Marque con X las respuestascorrectas:

A B Ninguna

a) ¿Curíl de las dos pelotas llega antes al suelo?

b) ¿Qué pelota tiene mayor rapidez cuando llega al suelo?

c) ¿Qué pelota recoffe mayor distancia hasta llegar al suelo?

d) ¿Qué pelota tiene mayor desplazamiento hasta llegar al suelo?

3) Cuando se deja caer un objeto desde una cierta altura, éste tarda un tiempo 7 en llegar alpiso si no hay resistencia del aire. Si se dejase caer desde una altura tres veces mayor

¿cuánto tiempo T'Iardaría el objeto (en términos de 7") en llegar al suelo?

X

X

XX

u" #\.'= #\-''

Page 2: FMT SolucionesExamenes1011

Física: FMTExamen fina12011

Apellidos:

Nombre:

4) Un coche pequeño remolca una furgoneta grande averiada. Viajan por una carretera llana

con la misma velocidad y aceleración en todo momento. Cuando el coche pequeño acelera:

a) ¿El módulo de la fuerza que el coche ejerce sobre la furgoneta es (marque lo correcto)

n mayor

n menor

[t iguat ( 3^ A-"* A. ¡.fer^+a^)que la fuerza que la camioneta ejerce sobre el coche?

b) ¿Sobre qué vehículo actua la mayor fuerzaneta?

n sobre el coche pequeño

tr sobre la furgoneta grandeH

ZF '= Ia -2 rvv - ¡L=ZF

n sobre ambos actúa la misma fuerza neta.

5) En un día helado de invierno, el coeficiente de rozamiento entre los neumáticos de un

coche y la superhcie de una carretera puede reducirse a la mitad de su valor en un día seco

de verano. Como resultado, la velocidad miáxima a la cual puede tomarse una curva de

radio R ese día helado de invierno es:

a) La misma que en un día seco de verano.

lb)\.educida a un 7l%o de su valor en un día seco de verano.v

c) Reducida a un 50Yo de su valor en un día seco de verano.

d) Reducida a un 25oA de su valor en un día seco de verano.

e) Reducida a un valor indeterminado que depende de la masa del coche.

f) Ninguna de las respuestas anteriores es cierta.

6) Una caja que contiene un guijano se conecta a un resorte horizontal ideal y se hace oscilar

sobre una mesa de aire sin fricción. Cuando la caja ha alcanzado su distancia m¡ixima apartir del punto de equilibrio, repentinamente el guijarro se sale por arriba sin perturbar la

caja. Indique si las siguientes características del movimiento oscilatorio aumentarán,disminuir¿in o permanecerán igual en el movimiento subsecuente de la caja. Marque con X

lasrespuestascorrectas: L - r c'tQ",a5**a ^,,^Jv;r¡¡¡- * \r>o + E¿.=O ) (.Je'r"^=tk'*'*.*.f

o flvt- ü¡-. i,."15e- Aumenta. Permanece

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a) Frecuencia .¿ rl5,\ rn-ü

b) Periodo ' f t

c) Amplitud Xu-¡q

d) Energía cinética m¡áxima de la caja

eo.o* = Ue,*^,.e) Rapidez m¿ixima de la caja r ¡-

E n , , * - - l ^ q - i + t r i L = f f i

Page 3: FMT SolucionesExamenes1011

Física: FMT APellidos:

Examen fina12011 Nombre:

7) Cuando se aplica cierta fuerza a un resorte ideal, éste se estira una distancia x desde su

longitud relajada (sin estirar) y se realiza wttrabaio W.Si ahora se aplica el doble de fuerza,

a) ¿Qué distancia x' (expresada en términos de x) se estira el resorte desde su longitud

relaiada?I

I T2T

r= V a-'

= Ql / .<- = Vz- l + kt = 2x

x ' :2 n -

b) ¿Curánto trabajo W'(en términos de D se requiere para estirarlo esa distancia desde su

longitud relaiada?

l lLX/= +k *1

W ' : A W

8) Un cuerpo que cae a través de la atmósfera (la resistencia del aire está presente) aumenta suenergía cinética en 20 J. La cantidad de energía potencial gravitatoria perdida es

U0' = +lr",--tz= +k-(z¿)au v r = + L 4 d L = 4 \ x /

6ilrn¿r de 20 J.

d) no es posible determinarla sin saber la masa del cuerpo.

e) no es posible determinarla sin saber la distancia recorrida por el cuerpo.

9) Se tiene una onda estacionaria transversal de frecuencia f en una cuerda tensa, que seilumina con una Límpara estroboscópica. Indique cuáles de las siguientes afirmaciones sonverdaderas.

@tt la frecuencia de la lámpara es.fl2lacuerda se ve inmóvil en una sola posición.

b) Si la frecuencia de la Límpara es.fl2la cuerda se ve inmóvil en dos posiciones.

@ tt la frecuencia de la l:impara es./la cuerda se ve inmóvil en una sola posición.

d) Si la frecuencia de la Límpara es.fla cuerda se ve inmóvil en dos posiciones.

e) Si la frecuencia de la Límpara es 2fla cuerda se ve inmóvil en una sola posición.

a) menos de 20 J.

b) 20 J.

A€'.+ a(h = ¿\w < o-Au r ) Aeo

(DSi la frecuencia de la lámpara es2fla cuerda se ve inmóvil en dos posiciones.

Page 4: FMT SolucionesExamenes1011

Física: FMTExamen final2011

Apellidos:

Nombre:

l0) Para calcular el volumen V de la piezarectangular de la figura se midieron suespesor (e), su longitud (/), su anchura (a)y el perímetro (p) del hueco interior.Marque las expresiones correctas que lepermitan calcular el volumen de la pieza ysu incertidumbre.

@ v=e(" , -#)

c ) V = e l " t - P \v r ' - " 1 . " , t )

d ) V = e . ( " t - " p )

a ) v = e l r - 2 1 )at ,;)

@6 LV =1, - *l^e + le \nn + le altt .l#l*

s) A,V =lat - trplae +letlta +l""ltt +l""lnn

h) LV =1,, - +l* +prlta +leola .l+l*

e fnsfiucciones:- Paro resolver Ia parte de TEORÍA del examen (l¡rAC.aUfVfn SE PERMITE utilizar material de

escritura y dibujo y una calculadora cientffica sencilla.- En las cuestiones de opción múltiple (<lipo lesl>, no' 5, 8, 9 y 10), deben señalarse solamente las

respuestas verdaderas encerrando con un círculo la letra o letras correspondientes.- Puntuación:

. Cuestiones <tipo test>: I punto si la respuesta es correcta, entendiendo por ésta que se hanseñalado todas las que son verdaderas. Si se señala alguna respuesta falsa, Ia cuestión puntúacero. Si no se señalan todas las respuestas verdaderas pero no se señala ninguna falsa, lapuntuación es el número de respuestas señaladas dividido entre el número total de respuestasverdaderas..En las demós cuestiones: se evaluarán los apartados por separado, repartiendo Iapuntuación enpartes iguales o segim las indicaciones enunciadas.

Page 5: FMT SolucionesExamenes1011

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Page 6: FMT SolucionesExamenes1011

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Page 7: FMT SolucionesExamenes1011

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3) Un manual para aprendices de pilotos indica: <cuando un avión vuela a una altitudconstante, sin ascender ni descender, la fuerza de sustentación de las alas es igual al pesode la aeronave. Cuando el avión asciende a ritmo constante, la sustentación es mayor que elpeso; cuando el avió4 ffieietrdg a ritmo constante, la sustentación es menor que el peso)

&.xte,^*&- o a-a) ¿Son correctas estas afirmaciones? (l/4 punto)

b) Explique por qué (3/4 punto):

T;^^h &'' nQ *i"L A¡-ñ ?c¡¡t^ L'^ I- ^-0{*rr"^ (nv.^a h'

Calif icación

Departamento de Física Aplicada

Vigo

Titulación: Grado en Ingeniería de Tecnologías deTelecomunicación.

Física: Fundamentos de Mecánica y Termodinámica.

Curso 2010-201l. Examen de julio: CUESTIONES. Viernes I5 de julio de 2011

arque las afirmaciones correctas:

Es posible tener desplazamiento 0 y velocidad distinta de 0.

Es posible tener aceleración 0 y velocidad distinta de 0.

Es posible tener velocidad 0 y aceleración distinta de 0.

Es posible tener desplazamiento 0 y velocidad media distinta de 0.

Es posible tener aceleración 0 y velocidad media distinta de 0.

2) Un piloto desea volar hacia el oeste. Un viento de 80,0 km/h sopla de norte a sur. Si larapidez del avión con respecto al aire es 320,0 km/h:

a) Dibuje un diagrama vectorial de la situación. , . ¡ - s * . \

-)vvr'

-t

%,o

b) ¿Qué rumbo debe tomar el pi loto?

$=o*clr,ff ="**Wu=]s,6u

c) ¿Cuál es la rapidez del avión cln_Iglpgg1g al suelo?q,? + rrnlo =vtTt25,r= -,j .eá -,Añ

75,5 o x/ :- wN W

Page 14: FMT SolucionesExamenes1011

Física: FMTExamen julio 2011

Apellidos:

Nombre:

(En los cólculos, tenga en cuent-a el número de cifras significativas)

Q = *_ rrlu¡ndr-^-rJe *ncr^[cr. ^^rrlflr.^-^¿-

e=€ 1=>^o=+';:1 t%=€l. ':.^;R- r ;=+ J--*J'J"*=€o " = + D = a+D = áff =-\8 *"AtÉ'=áogl*' L "

JXz Z * b r l \ 16zD:ALOO rrn, ̂ A,tL

5) La energía cinética de un automóvil (marque lo correcto) (l/2 punto):

a) Cambia más al acelerar de l0 m/s a l5 m/s que al acelerar de 15 m/s a20 mls.

b) Cambia lo mismo alacelerar de 10 m/s a l5 m/s que alacelerar de l5 m/s a 20 m/s.

@@@@@@@@@@@@@@@@� Cu*Uia menos al acelerar de l0 m/s a I 5 m/s que al acelerar de I 5 m/s a 20 mls.

Explique su respuesta (I/2 punto):- rdL

AEo = +vv\u-.2 - +^t': !,""(,t" '-.r-f) =+* Cu'-orXu-.+4")

4) En la película <<2001, una odisea en el espacio>, el Dr. Heywood Floyd viaja en 1999 de la

Tierra alaLuna, haciendo escala en una estación espacial en órbita. En la estación espacialla vida se hace en los anillos exteriores circulares, que poseen gravedad análoga a la de la

Tierra debido a la rotación del conjunto. Durante su estancia el Dr. Floyd realiza una

videoconferencia con su hija en la Tierra, durante la cual medimos, con un cronómetro

mecánico, que la estación espacial farda 47 s en dar una vuelta completa sobre su eje. ¿Quédiámetro tienen los anillos exteriores de la estación? -r

Aeh = m. (u"-..t^¡ (tr..I3) z NvL Au G oe A'¡ G

que sufran resistencia del aire durante su caída. Escriba los valores de los siguientes

parámetros para la piedra de mayor masa en función de los de la de masa menor, que se

proporcionan como datos:Piedra de Piedra dem a s a m m a s a 2 m

.r^r3h -r

*bL

r--,{'..t^ ?a.*^^'+..^¿- ̂uQor,^d"- $) 50i ;r^^,*- -*.QUd.l *i*o!. (u¡"o )

- ?on[r^kr ?ML 0^ ^'ri* vvsat br.0- r*':..,r^-o ¡^^@^^^¿,rr.Jh

& ,na4^eart "[ ^^^r¡¿^ *.^^h A. .r^"r,üI .-.-^.f * .- +*^+=rn^4tlg'\ .,rr^^ f. ".r\t^ At* .*!ac^ü\ .'r.,"*ü"- .

6) Una ptdra de masa m y otra de masa 2m se sueltan desde el reposo a la misma altura sin

a) Energía potencial gravitatoria inicial

b) Energía cinética al llegar al suelo !w"*=

c) Rapidez al llegar al suelo

d) Tiempo que tarda en llegar al suelo

e) Rapidez media en la caída

2^ o.L-,\a'�.-..V'Isv-

\

a^.ut*a-,.r"^^

T^ {ar^Io ere,oLr^a^:.Jl."n .-Q, rv,-lf^r, ,- v".ordvr^^'¿l^lo.

Page 15: FMT SolucionesExamenes1011

Física: FMTExamen julio 2011

Apellidos:

Nombre:

7) Para (pesar) a un cosmonauta en el espacio (en realidad, para medir su masa) se sigue elsiguiente procedimiento :

Se une una silla de masa ms: 30,0 kg a un muelle y se deja que oscile libremente vacía;en estas condiciones la si l la fardato:1,25 s en efectuarun ciclo de vibración completo.

A continuación se sienta en ella el cosmonauta y, sin que toque el piso u otra parte de lanave, se hace oscilar libremente y se observa que tarda t :2;0 s ep_.lggmpletar un ciclo.

¿Cutles la masa del cosmon auta? A*+-ttu&{€ i Lo a +

=lffi- >T =9rr-{P = C ñ

i:fk 1 * =W> ry3 = a*ft = (#, *'=,,-., [Cf-"]rn1:30,0 {LffiF^]= Eo,o r*Q,oo^-a)

= 3op to* * s,oo -- tq o 4m: 10, O l,rU-

8) Al provocar ondas estacionarias en una cuerda sujeta por ambos extremos se observan, entoda su longitud, cuatro vientres a la frecuenciaf. De las siguientes afirmaciones marquelas verdaderas.

@ Lu longitud de onda a dicha frecuencia es la mitad de la longitud de la cuerda.

b) La longitud de onda a dicha frecuencia es la tercera parte de la longitud de la cuerda.

c) La longitud de onda a dicha frecuencia es la cuarta parte de la longitud de la cuerda.

f¿) S. verán seis vientres a la frecuen cia3fl2.

e) Se verán seis vientres a la frecuencia 5f13.

0 Se verán seis vientres a la frecuencia3f.

lD U cuerda se verá inmóvilen una sola posición si se i lumina conun.f lasá estroboscópico- disparando/destetlos por segundo.

h) La cuerda se verá inmóvil una sola posición si se ilumina con un flash estroboscópicodisparando 3.f l4 destellos por segundo.

( i¡) t-a cuerda se verá inmóvil una sola posición si se ilumina con un .flash estroboscópico- disparando f 13 destellos por segundo.

9) La fórmula n =4nLu+1� ry*Ltx - z x y x z

expresa correctamente la incertidumbre de la medida indirecta de la magnitud z¿ para todoslos valores posibles de las magnitudes x, y y z. Además, la magnitud x sólo puede tomarvalores positivos. Se puede afirmar que, necesariamente:

@ t"magni tudyes s iempre posi t iva. ; | t o é * .>c)

@ tu magnitud z es siempre positiva. ;f t o

c) La magnitud u es siempre positiva.

d) La magnitud x y la magnitud y t ienen las mismas dimensiones.

@ tu magnitud y y lamagnitud z tienen las mismas dimensionet Q^3= +E:e,o oAi**^rioua9.

0 La magnitud u y Ia magnitud x tienen las mismas dimensiones.

@ ut valor dey es siempre mayor que el valor de r. 0^3 , O * t> É

h) El valor de z es siempre mayor que el valor dey.

Page 16: FMT SolucionesExamenes1011
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Departamento de Física Aplicada ��������AB�����������A��B��C�����D�E��F�AC������

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Física: Fundamentos de Mecánica y Termodinámica.

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Page 18: FMT SolucionesExamenes1011

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Page 19: FMT SolucionesExamenes1011

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Page 20: FMT SolucionesExamenes1011

Apettidosr S? Luct cu

Nombre:t:)

ñ Departamento de Física APlicada

U

Titulación: Grado en Ingeniería de Tecnologías deTelecomunicación.

Universidad de Vigo Física: Fundamentos de Mecánica y Termodinámica.

Curso 2010-2011 . Examen de julio: PROBLEM AS. Viernes 15 de julio de 201 I

Problema no 3u¡f"u las medidas del diámetro de la esfera en las figuras de los calibres y

escriba los valores leídos con sus incertidumbres sistemáticas correspondientes.

D - l 6 q . ¡ 5 + o , o s ) * ^

D : ( 6 8 , 8 o + o i o s ) ' n ^

D : ( { t , 2 s + o / o s ) . n *

D : ( 6 9 , 1 0 + o , o l ) - -

D : ( 6 1 , t o + o , o s ) t ,

D : ( 6 z , 0 l t o , o f ) . t

0 10 20 so 40 50 60 7p 8,0 9p 1q0 110 1?0 110 1(0 150 mm

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0

10 20 s0 40 5.0 6p 7,0 8,a sp 1q0 1p 1?0 110 110 150 mm

0 1 2 3 4 5 6 7 I 9 1 0 0 , o 5 m m

0 10 20 30 40 50 6.0 7p I,o ep 1Q0 110 140 110 140 110 mm

0 1 2 3 4 5 6 7 I 9 1 0 0 ' 0 5 n m

0 10 20 30 40 50 6.0 7,0 8p ep 1q0 110 1?0 1q0 1f 150 mm

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 o ' 0 5 m n

o 10 20 30 40 50 60 70 8.0 9p 1q0 11,0 1?0 110 110 150 mm

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 0 , 0 5 m m

10 20 s0 40 50 60 70 80 9p 1q0 110 1?0 110 140 150 mm

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 0 ' 0 s m m

Page 21: FMT SolucionesExamenes1011

Física: FMTExamen de julio 201 1

Apell idos:

Nombre:

b) Calcule el diámetro de la bola con su incertidumbre correspondiente(sistemática más aleatoria)

q-z_LYL

Dí( n r n )

( b - ñ \ - . ¿

[D i bJ

f q , t 5 O,,l o 8J o , 0 4 , t 1 3

6 9 , 8 0 - o , 2 4 l T o , o s E t 2

61, Q5 O , 2 o 8 3 o,o { 3 33.

68 ,70 - c , l { $ o, o 202j

6 3 , 1 o , A ^ \ Y <l / , v J e ¿' v 3 r ! l ' [ o -

69, o5 o , o o 8 3 6 , f . t o ' s

Q l t r , z 5 o , r 3?916? ,oq { I

A D o = s . = , \ - { - * . á r , . , - " ) ' = \\ n ( n - 1 ) r : \

Valor medio (sin redondeo

Incertidumbre aleatoria (sin redondeo

lncertidumbre sistemáticasin redondeo

lncertidumbre total (sin redondeo

: o rO CYíU

) r 0 6 + t l 3+ ¡ , o t

ctaa^ d-e,

f p o t t x a 4 ort.x o, L' rnm

é;q oq I+o,4

itd¡n ds¿

x ea,rqJmaJ

Valor final de la medida redondeado

Page 22: FMT SolucionesExamenes1011

Física: FMT APellidos:

Examen de julio 201 1 Nombre:

c) Calcule la densidad p del material de la esfera y su incertidumbrecorrespondiente A,p en kg/m3, en función de los datos del enunciado y del valorde D obtenido en el apartado anterior. Debe escribir tanto ias expresionesmatemáticas como los valores numéricos resultantes.

"\i', [t= j_ =

rr] = . . -. = 6rn

{ , , \ | / V e ' r ra j r r l } ) ' Tr .bs/,V/ a b \-2/

m rnado- C : 61. /r35q Kg _ = ?BS+, S¿ oaV , w l l ^ms / T ' (61 ,o1 t t . , c -

) ' ^u hn3

p (expresión matemática)

n : 6 . t or r r D 3

p (valor numérico sin redondear)

p: ?8S?, -53 4/^t

?."-\ a* -\-¿j-j^L -- i 6 ^!an + lqa t_9_1" b =: 4 a"'' * {s r,, ¿o l,,z Ia*tnd* | i J t - I l r \31 I r r bAl r ¡3 ' j r Dt

fód/ {.¿(rr'LL,r {crt ¡

6 ! L - , ( ! ! - - t 3 A L ' r = p ( r y * 3 g jr r D 3 \ m L , ) - / \ m D )

o f =

Ne

^f __

A P = la i7 t s*3 .!. ( o,??r.&/ n 3 ,f n r \ 1 , 3 t r t %

L p : / ( i F * , * )

( * ,ú , , J " * l t V . r i t ;

t 8t1 to'= q trg *

*á-oad¿¡f FDt , /cdc* . 1

= 5o v6/^z = S'tc rg_.

F¡-rvrr] 6={ "

o / l l

q " "

\ _ + s s + . s 2 Y - g

J ^ o- ] 8 5 + , 5 2 k <

I'r¡zAp (expresión matemática)

Ap (valor numérico sin redondear)

Lp: 4s,73 Y*'

Valor f inal de p(redondeado) "ssc':3

, "1,--:

1",". '*ITt::: 186'lor \3-

m 5

p : C + 8 6 I s ) . r o t v 3 / n 3

( 1 8 6 o ! 5 D ) 4 t ^ '