Ejercicios de Examenes de Fisica a (13)
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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INGENIERÍA INDUSTRIAL EXAMEN FINAL DE FISICA I PROBLEMA N° 1 (20 PUNTOS) Un elevador está subiendo por el cubo con una velocidad de 1.83 m/s. En el instante en que el elevador está a 18.3 m de la parte más alta, se deja caer una pelota desde la parte más alta del cubo. La pelota rebota elásticamente en el techo del elevador. ¿A qué altura puede subir, con relación a la parte alta del cubo? 11 de Septiembre de 1996 3.18 15.12 x 18.3 s t t t t t t t x t x 74 . 1 10 3 . 18 * 5 * 4 83 . 1 83 . 1 0 83 . 1 3 . 18 5 5 83 . 1 3 . 18 5 3 . 18 83 . 1 2 2 2 2 = + ± - = = - + = - = - = 1 ascensor 2 pelota 4 . 17 ) 74 . 1 ( 10 2 = = = gt V i cubo del superior superficie la de Arriba 06 . 7 12 . 15 17 . 22 17 . 22 10 * 2 06 . 21 2 0 ] / [ 06 . 21 4 . 17 83 . 1 * 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 1 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 m h m y gy V s m V V V V V V V m m m m V m m m V V m m m V m m m m V f f i i f i f i i f i i f = - = = = - = = + = + = = + - + + = + + + - =
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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INGENIERÍA INDUSTRIAL
EXAMEN FINAL DE FISICA I
PROBLEMA N° 1 (20 PUNTOS) Un elevador está subiendo por el cubo con una velocidad de 1.83 m/s. En el instante en que el elevador está a 18.3 m de la parte más alta, se deja caer una pelota desde la parte más alta del cubo. La pelota rebota elásticamente en el techo del elevador. ¿A qué altura puede subir, con relación a la parte alta del cubo?
11 de Septiembre de 1996
3.18
15.12
x
18.3
st
ttt
tt
tx
tx
74.110
3.18*5*483.183.1
083.13.185
583.13.18
53.18
83.1
2
2
2
2
=+±−=
=−+
=−=−
=
1 ascensor 2 pelota
4.17)74.1(102 === gtV i
cubo delsuperior superficie la de Arriba 06.712.1517.22
17.2210*206.21
20
]/[06.214.1783.1*2
2
2
2
22
2
2
212
11
221
121
21
12
221
21
21
211
mh
mygyV
smV
VVV
VV
Vmmmm
Vmm
mV
Vmm
mV
mmmm
V
f
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iif
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=−=
==�−=
=+=
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����
�
+−+��
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++��
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����
�
+−=
PROBLEMA N° 2 (15 PUNTOS) Un trozo de fundición de hierro pesa 267 N en el aire y 178 N en el agua. ¿Cuál es el volumen de las cavidades en el trozo de hierro? La densidad relativa del hierro es 7.8. Peso en el aire NgW FeFe 267=∀= ρ Empuje E= TOTALOH g∀
2ρ
Peso en agua =178N 1ºPeso en aire - Peso en agua =Empuje
891782672
=−=∀TOTALOH gρ = empuje
33
33
33
32
558000558.0
10*49.310*08.9)8.9(7800
267)8.9(100
89
10*49.3)8.9(7800
1788917889
17889
10*08.9)8.9(1000
89
cmmV
V
mg
g
m
cavidades
cavidades
FeFe
FeFe
Total
==
−=−=
=+=+=∀
−∀=
==∀
−−
−
−
ρ
ρ
PROBLEMA N° 3 (20 PUNTOS) Un tubo horizontal cuyo diámetro interior es 3 m y cuya longitud es de 6.0 m lleva agua con un caudal de 40 litros/min. ¿Cuál es la diferencia de presión que se requiere en los extremos del tubo?. Suponga que el flujo es turbulento y que el factor de fricción es f=0.00225. La viscosidad del agua es 1.00 centi-poise.
[ ]
[ ]2
24
25
2
2
2
2
4
343
2001
101
*10*1.200
1.200
)943.0)(1000(21
03.06
00255.0
21
00255.0
]/[943.04/)03.0(
10*67.6
/10*67.660min1
*10001
*min
40
63
cmdinP
cmm
Ndin
mN
P
PaP
P
vDL
fP
f
smQ
AQ
vAvQ
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ml
cmD
=∆
=∆
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=∆
=∆
=
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==
==
−
−
ρ
π
PROBLEMA N° 4 (15 PUNTOS) Una esfera de masa m y momento de inercia I0 = 2mr2/5 está unido a un resorte de constante de fuerza k como se muestra en la figura. Si la esfera no desliza mientras oscila, determine su periodo. Exprese su respuesta en términos de m y k solamente
mk
T
Tmk
xmk
dtxd
xm
kdt
xd
kxdt
xdm
kxma
mamakx
mafF
57
2
257
075
05
7
057
057
52
2
2
2
2
2
2
π
πω
=
==
=+
=+
=+
=+
=−−
=−
