Examen final GE0135

Suponga que dos personas, una pesada y otra ligera, se balancean en un sube y baja hecho con un tablón de madera. Cada persona se mueve hacia el fulcro una distancia de 25 cm ¿Qué efecto puede tener esto sobre el equilibrio del sube y baja?

• La persona ligera se caerá.

• El sube y baja permanecerá en equilibrio.

• La persona pesada se caerá.

• No se puede decir si alguno caerá o se elevará sin conocer la masa relativa del tablón

Un disco y una esfera son liberados simultáneamente de lo alto de un plano inclinado. Ruedan hacia abajo sin resbalar . ¿Cuál llega primero a la parte inferior?

• el de menor diámetro

• el de mayor diámetro

• la esfera

• el disco

Una patinadora puede controlar el ritmo de sus giros debido a que retrae sus brazos. Podemos entender este efecto observando que en este proceso:

• su momento angular permanece constante

• su momento de inercia permanece constante

• su velocidad total permanece constante

• su energía cinética permanece constante

De las oraciones siguientes ¿Cuál es exacta?

• Una partícula se mueve en línea recta con la velocidad constante necesaria para tener momento angular cero.

• Si el torque que actúa sobre una partícula es cero sobre un origen arbitrario, entonces el momento angular de la partícula también es cero sobre dicho origen

• Considerar un planeta moviéndose en órbita circular alrededor de una estrella. Aun si el planeta gira no es posible que el momento angular total sea cero.

• El momento angular de una partícula en movimiento depende del origen específico con respecto al momento angular que es calculado.

En una interesante demostración un estudiante está sentado en una silla giratoria colocada en la rueda de una bicicleta fija orientada hacia su eje vertical. Inicialmente la silla está inmóvil. Entonces el estudiante gira el eje de la bicicleta fija 180°, de modo que sea vertical otra vez, pero ahora la rueda gira en sentido opuesto con respecto al salón. Una vez hecho lo anterior el estudiante y la silla comienzan a girar también. ¿Cuál de las oraciones siguientes es correcta con respecto a este proceso?

• En el estado final la silla girará en sentido opuesto a la rueda, pero a una frecuencia mucho más alta.

• Se conserva el momento angular, pero no la energía cinética angular, independientemente si la fricción está presente o no.

• Si se asume que el pivote del cojinete de la silla carece de fricción, la energía cinética angular se conserva en este proceso.

• En el estado final la silla puede girar en el mismo sentido que la rueda, pero a una frecuencia mucho más baja.

¿Cuándo es constante el momento angular de un sistema?

• Cuando ningún torque actúa sobre el sistema.

• Cuando ninguna fuerza externa actúa sobre el sistema.

• Cuando el momento de inercia es constante.

• Cuando la energía cinética total es constante.

Un ladrillo se encuentra sumergido por completo en agua. El borde largo del ladrillo es vertical. La presión sobre el ladrillo es:

• la misma sobre todas las superficie del ladrillo

• mayor en la parte superior del ladrillo

• mayor sobre los lados del ladrillo

• mayor sobre la parte inferior del ladrillo

Si en una excursión en las montañas usted ha tenido que caminar por el agua a través de un riachuelo rocoso, quizá se percató que en el momento en que usted llega al agua profunda en el centro del riachuelo las rocas no parecen lastimar tanto a sus pies desnudos. ¿Cuál es la razón de esto?

• Se experimenta una mayor fuerza de flotación en agua profunda.

• La mayor presión a los pies en agua profunda provoca que las rocas no lastimen tanto.

• Uno tiende a pararse de puntillas en lo profundo, de tal modo que se reduce el área del pie que hace contacto con las rocas.

• El agua profunda es más fría, y por lo tanto más densa, que el agua superficial.

En la Inglaterra de la Edad Media se usó un extenso sistema de canales para transporte. Algunos de éstos atravesaban barrancas fluyendo sobre puentes (viaductos). Suponga que una barcaza muy cargada cruza a través de dicho puente sobre el canal.

• La fuerza sobre el puente se reducirá debido al efecto de flotación del agua en la barcaza.

• La fuerza hacia abajo sobre el puente pude aumentar debido al peso adicional de la barcaza.

• La fuerza sobre el puente no cambiará cuando la barcaza lo atraviese.

• Puede ocurrir que la fuerza sobre el puente aumente o disminuya si el agua fluye o si permanece estacionaria.

Una barcaza cargada con plomo y mineral de hierro flota en una esclusa por una represa (un embalse cerrado similar a una gran piscina). Si un poco de la carga se tira por la borda el nivel del agua en la represa:

• subirá, con la condición que sea el mineral de hierro el que se tire por la borda

• subirá, con la condición que sea el plomo el que se tire por la borda

• descenderá

• permanecerá igual