11san marcos sEmEsTraL 2015 – III físIca TEma c

físIcaTEma c

TarEa

Soiii2fcT

ejercitación

1. Si una partícula con MCU demora 20 s en realizar 5 vueltas, ¿cuál será su periodo de revolución?A) 2 s B) 4 s C) 5 sD) 8 s E) 10 s

2. ¿Qué velocidad angular constante debe te-ner un cilindro que gira con una frecuencia de 90 RPM?A) π rad/s B) 3π rad/sC) 1,5π rad/s D) 4,5π rad/sE) 6π rad/s

3. Calcular el módulo de la velocidad angular del segundero de un reloj.A) π rad/s B) π/2 rad/sC) π/15 rad/s D) π/30 rad/sE) π/60 rad/s

4. Las cuchillas de una licuadora giran con una frecuencia de 180 RPM. Hallar la mag-nitud de la velocidad lineal de los puntos periféricos de la cuchilla, los cuales se encuentran a 5 cm del centro de giro.A) 10π cm/s B) 20π cm/sC) 30π cm/s D) 30 cm/sE) 20 cm/s

5. Una estrella fugaz atraviesa el cielo y durante 3 segundos describe un ángulo de 10°. Si la estrella se encuentra a una

distancia promedio de 90 km, determine el módulo de la velocidad lineal de la estrella. Considere MCU.A) 1000π km/h B) 1500 km/hC) 3000 km/h D) 4500 km/hE) 6000 km/h

6. Una partícula se mueve con velocidad angular constante, describiendo una circunferencia de 14 cm de radio en 4 segundos. Calcular la velocidad tangencial de la partícula. (Considerar π = 22/7)A) 11 cm/s B) 22 cm/sC) 14 cm/s D) 28 cm/sE) 60 cm/s

7. Un cilindro hueco de 40 cm de radio gira en torno a su eje a razón de 300 RPM. ¿Cuál es la magnitud de la velocidad tangencial de los puntos de su superficie?A) 2π m/s B) 8π m/sC) 4π m/s D) π m/sE) 9π m/s

8. Un niño vuela una cometa y durante su ascenso ésta describe un MCU. Si el as-censo se da en 3,14 s, describiendo un arco de 18°, ¿qué velocidad lineal tiene la cometa, sabiendo que la longitud del hilo que la sostiene es de 60 m?A) 3 m/s B) 6 m/sC) 8 m/s D) 12 m/sE) 15 m/s

cinemática curvilínea: mcu – péndulo simple

22 san marcos sEmEsTraL 2015 – IIIfísIcaTEma c

profundización

9. La esferita gira uniformemente en un plano horizontal a razón de 120 RPM. Si la cuerda que la sostiene tiene una longitud L = 1 m, ¿cuál es la magnitud de la velocidad lineal de la esferita?

L

O

30º

A) 2.28 m/s B) 3.14 m/sC) 4.71 m/s D) 5.28 m/sE) 6.28 m/s

10. Dos esferitas se mueven en una misma pista circunferencial de 2.1 m de radio, con velocidades constantes de 5 cm/s y 10 cm/s. Si parten desde 2 puntos diame-tralmente opuestos hacia el encuentro, ¿cuánto tiempo demoran en encontrarse? (Considerar π = 22/7)A) 10 s B) 12 s C) 20 sD) 44 s E) 22 s

11. Si una partícula gira con un periodo de 4 s, describiendo una circunferencia de 8 m de radio, ¿cuál es el módulo de la aceleración centrípeta que experimenta la partícula? (π2 = 9.8)A) 4.9 m/s2 B) 9.8 m/s2

C) 14.7 m/s2 D) 19.6 m/s2

E) 24.5 m/s2

12. Una canica gira dentro de un cilindro hue-co, y se observa que describe 45° en 10

segundos, ¿cuál es el valor de la velocidad angular constante de la canica?

A) π/2 rad/s B) π/16 rad/s

C) π/40 rad/s D) π/8 rad/s

E) π/20 rad/s

13. Si el minutero de un reloj mide 10 cm, ¿qué magnitud tiene la velocidad del extremo libre del minutero?

A) π/18 cm/s B) π/36 cm/s

C) π/180 cm/s D) π/360 cm/s

E) π/380 cm/s

14. Sabiendo que una partícula que describe un MCU, y las magnitudes de su velocidad angular y lineal son 0.5 rad/s y 20 cm/s respectivamente, calcular la magnitud de la aceleración centrípeta de la partícula.

A) 2 cm/s2 B) 4 cm/s2

C) 20 cm/s2 D) 10 cm/s2

E) 40 cm/s2

15. El gráfico muestra dos poleas unidas por una faja y describiendo un MCU. Si el mó-dulo de la velocidad angular de la polea de mayor tamaño es 6 rad/s y los radios de las poleas se encuentran en relación de 1 a 3, determinar el ángulo que describe la polea menor en 30 segundos.

A) 120 rad B) 350 radC) 480 rad D) 540 radE) 240 rad

33san marcos sEmEsTraL 2015 – III físIca TEma c

cInEmáTIca curvILínEa: mcu – pénduLo sImpLE

16. Un péndulo simple que oscila con MAS tiene un periodo 9 s. Determinar su nuevo periodo cuando la cuerda disminuye 5/9 de su longitud inicial. (g = 10 m/s2)A) 6 s B) 3 s C) 5 s D) 4 s E) 10 s

17. La figura muestra un péndulo simple, dónde su longitud es de 36 cm. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones (cosiderando g = π2 m/s2):I. El periodo de oscilación es 1.2 s.II. La magnitud de la velocidad en los

extremos es cero.III. La frecuencia angular de la oscilación

es π/6 rad/s.

l

m

θ θ

A) FFF B) VVV C) VVFD) FVF E) VFF

18. Un péndulo está conformado por un cable y una esfera de metal. Si en 1 minuto realiza 15 oscilaciones, ¿cuál es la longitud del cable que sostiene a la esfera? (Considere π2 = 10)A) 4 m B) 3,6 m C) 10 mD) 5 m E) 8 m

19. La relación entre las longitudes de dos péndulos son L1/L2 = 1/4. Si el periodo

de oscilación de uno de ellos es T1 = 3 s, ¿cuál es el periodo del otro péndulo?A) 1.5 s B) 3.0 s C) 4.5 sD) 6.0 s E) 9.0 s

20. Si un péndulo tiene un periodo de 3 s, determinar su nuevo periodo cuando la cuerda disminuye 5/9 de su longitud inicial.A) 5.5 s B) 2 s C) 4.5 sD) 6 s E) 5/3 s

sistematización

21. Si el periodo de un péndulo es 2 s, ¿cuál es la longitud de la cuerda? (g = 10 m/s2 y π2 = 10)A) 1 m B) 1.25 mC) 1.5 m D) 1.75 mE) 2 m

22. Un péndulo simple oscila en la tierra con un periodo de 4 s. Determinar el periodo del péndulo en un planeta donde la aceleración de la gravedad es 2 veces la aceleración de la gravedad de la Tierra.

A) 3 2 s B) 4 2 s

C) 10 s D) 2 2 s

E) 6 2 s

23. Si la longitud de la cuerda de un péndulo simple es L y su periodo 4 s, y la de otro péndulo simple es 4L, ¿cuál es el periodo del segundo péndulo?A) 10 s B) 25 s C) 8 sD) 5 s E) 15 s

24. El periodo de un péndulo simple es 10s. Si su longitud disminuye en 10%, calcule el nuevo periodo del péndulo.

cinemática curvilínea: mcu – péndulo simple

44 san marcos sEmEsTraL 2015 – IIIfísIcaTEma c

A) 30 s B) 0.3 s

C) 3 s D) 10 sE) 3 s

25. Un péndulo simple cuya longitud es 10 m, es llevado de un lugar a nivel del mar donde la aceleración de la gravedad es 10 m/s2 a otro lugar donde la aceleración

de la gravedad es 9.78 m/s2. ¿Cómo debe variar la longitud del péndulo para que el periodo en ambos lugares sea el mismo?A) Aumenta en 0.22 mB) Disminuye en 0.11 mC) Disminuye en 0.22 mD) Aumenta en 0.11 mE) Disminuye en 0.44 m

respuesta1. B 2. B 3. D 4. C 5. E 6. B 7. C 8. B 9. E 10. D

11. D 12. C 13. C 14. D 15. D 16. A 17. C 18. A 19. D 20. B

21. A 22. D 23. C 24. E 25. A