FÍSICA PRUEBA S11-J AÑO 2017 u n circuito 1. En un libro, un estudiante lee que en un en paralelo la corriente se divide en cada bombillo. Con base en esto, el construye el siguiente circuito:
modificando h, y se registra el paso del carro en los puntos M y y F . Como resultado, se observó que si se suelta el carro desde una altura menor meno r a 2,5 m, el carro no conseguía dar la vuelta por el segmento circular. ¿Cuál de las siguientes preguntas se puede responder con el experimento realizado?
Al conectar el circuito, circu ito, el estudiante observa obser va que el bombillo 1 se ilumina más que el bombillo 2. ¿Por qué el bombillo 1 ilumina más que el bombillo 2?
a. Porque el bombillo 1 tiene una resistencia mayor, lo que hace que la corriente que lo atraviesa sea mayor. b. Porque el bombillo 1 tiene una resistencia mayor, lo que hace que la corriente que lo atraviesa sea menor. c. Porque el bombillo 1 tiene una resistencia menor, lo que hace que la corriente que lo atraviesa sea mayor. d. Porque el bombillo 1 tiene una resistencia menor, lo que hace que la corriente que lo atraviesa sea menor.
a. ¿Existe una altura desde la cual se suelte el carro y no consiga llegar al final de la pista? b. ¿Cuánto mayor es la fuerza de fricción, menor es la velocidad del auto en el punto F ? c. ¿El carro adquiriría mayor velocidad si el segmento circular fuera de mayor tamaño? d. ¿La velocidad del carro en el punto M dependerá del tamaño de aquel? 3. Un jugador de fútbol práctica sus cobros. Sus cobro siempre salen con la misma rapidez y lo único que cambia es el ángulo de lanzamiento del balón. En la siguiente figura se muestran cinco de los cobros hechos por el jugador.
2. En un experimento, se construye un prototipo de montaña rusa como se muestra en la siguiente figura. Teniendo en cuenta la información anterior, ¿Cuál de las siguientes tendencias explica las trayectorias de los cobros mostrados?
En el experimento, se suelta un carro desde una altura (h), y este debe realizar una vuelta por un segmento circular pasando por el punto M , para que llegue hasta el final de la montaña en el punto F . se repite el experimento varias veces
a. Cuanto mayor sea el ángulo del cobro respecto al suelo, mayor será el desplazamiento y velocidad del balón a lo largo del eje horizontal. b. Cuanto mayor sea el ángulo del cobro respecto al suelo, mayor será la altura máxima que alcanza el balón.
c. Cuanto mayor sea el ángulo del cobro respecto al suelo, menor será el tiempo que el balón permanece en el aire. d. Cuanto mayor sea el ángulo del cobro respecto al suelo, menor será la aceleración a la que se tome el balón. 4. Una lámpara cuelga del techo de una habitación por medio de una cuerda, como lo muestra la figura.
6. Leyendo una revista sobre animales, un estudiante encuentra la siguiente grafica de la velocidad de tres animales en diferentes tiempos.
El peso de la lámpara se contrarresta por la fuerza de tensión de la cuerda, y, por ello, la lámpara permanece en reposo. ¿Cuál de los siguientes diagramas muestra correctamente las fuerzas que actúan sobre la lámpara? A partir de la gráfica se puede identificar que:
a. Los tres animales se mueven con aceleración constante. b. Los tres animales recorren la misma distancia desde 0 s hasta 11s. c. Los tres animales se mueven con la misma aceleración, d. Los tres animales siempre se encuentran en una misma posición.
que al encender su 5. Un estudiante observa que televisor, la pantalla se carga positivamente y atrae una partícula de polvo cargada negativamente. De acuerdo con la anterior, ¿Cuál es la dirección de la fuerza eléctrica que experimenta la partícula de polvo al ser atraída por el televisor?
7. En un experimento de física se quiere mostrar el fenómeno de oscilación de un objeto sujeto a un resorte, el cual está sobre una superficie con rozamiento. El resorte se estira una distancia X 0 desde su punto de equilibrio 0 y se libera para que oscile libremente hasta detenerse a causa de la fricción ( Fr ), ), como muestra la figura.
Un modelo para la fuerza de fricción entre dos objetos solidos establece que esta es proporcional a la fuerza normal (N=mg ), ), además de la rugosidad de las superficies ( ). = = = coeficiente de rozamiento (constante). = masa del objeto. = aceleración del gravedad.
Según el modelo mencionado, si se triplica el valor de la masa ( ) se espera que la masa:
a. b. c. d.
Tarde más tiempo en detenerse, porque la masa le agrega más impulso al sistema. Tarde el mismo tiempo en detenerse, porque el coeficiente de rozamiento permanece igual. Tarde menos tiempo en detenerse, porque la fuerza normal del sistema disminuye. Tarde menos tiempo en detenerse, porque la fuerza de rozamiento se incrementa.
8. Una estudiante suelta varias veces una pelota de 5 kg de masa (pelota 1), desde la parte más alta de una rampa de 1,5 m de altura, para que choque elásticamente con una pelota de masa diferente (pelota 2), que inicialmente se encuentra en reposo, como se muestra en la figura.
La estudiante registra en la tabla las variaciones del momento antes y después del choque de cada pelota.
Si la estudiante sabe que la variación del momento es proporcional a la fuerza, ¿en cuál de los lanzamientos la pelota 1 ejerció mayor fuerza para mover la pelota 2?
a. b. c. d.
IV III II I
RESPONDA LAS PREGUNTAS 8 A 9 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Los motores neumáticos se utilizan en las industrias donde es necesario el trabajo sin emisión de residuos tóxicos. El principio de su funcionamiento es almacenar un gas a presión y luego utilizarlo para accionar un motor que se mueve utilizando el trabajo que puede hacer el gas. Las presiones del gas dentro del motor son variables y pueden llegar hasta 10 veces las presión atmosférica, lo que hace muy peligroso su uso, puesto que los riesgos de explosión son considerables si existen fugas de gas en el sistema o si el sistema no puede resistir los cambios bruscos de presiones, debido a los cambios de temperatura. Un grupo de diseño encontró un reporte científico en el que se explica que puede usarse nitrógeno en el motor sin que ello presente problemas de fugas. Entonces, para evaluar el motor, se plantea esta pregunta: ¿el uso de nitrógeno en vez de aire común aumentara la potencia del motor para cualquier temperatura?
Para poder responder la pregunta, miden la potencia del motor trabajando con cada gas dentro del intervalo típico de temperaturas de trabajo del motor, y obtienen los resultados que se muestran en la gráfica. c ontexto, ¿Cómo 8. A partir de la información del contexto, se debe operar el motor neumático para evitar explosiones?
a. Mantener el motor a una temperatura de 200 K para trabajar la potencia máxima. b. Asegurarse de utilizar únicamente nitrógeno, pues un cambio de gas podría generar fugas. c. Evitar fugas y defectos en el motor, pues un cambio de temperaturas podría cambiar la presión. d. Mantener constante la presión del motor, de manera que el motor no realice trabajo. 9. A partir de los resultados del experimento, los investigadores concluyeron que el uso del nitrógeno en el motor disminuye su potencia para cualquier temperatura de trabajo. ¿Los resultados del experimento son una evidencia suficiente para respaldar la conclusión? a. No, porque para algunas temperaturas la potencia del motor aumenta usando nitrógeno en vez de aire. b. Sí, porque las mediciones se realizaron en el rango de temperatura técnica en la cual trabaja el motor. c. No, porque es necesario hacer mediciones de la potencia para otros diseños de motores. d. Sí, porque para todas las temperaturas, efectivamente, el nitrógeno disminuye la potencia del motor.
p eligros de modificar la temperatura del aire de d e un motor neumático, el grupo 10. Con el fin de evaluar los peligros de diseño planea aumentar la temperatura del aire dentro del motor, a un ritmo constante en el tiempo. Considerando que el aire se comporta como un gas ideal y que el volumen del aire dentro del motor permanece constante, ¿Cómo varia, en función del tiempo, la presión del aire dentro del motor?
11. Un mecanismo eléctrico tiene un circuito con dos resistencias por las cuales fluye una corriente (i), como se muestra en la figura 1.
En el circuito se incluye una resistencia adicional, conectada como se muestra en la figura 2.
Teniendo en cuenta la resistencia adicional, ¿Cuál de los siguientes diagramas indica la dirección de la corriente en cada resistencia?
12. Un paracaidista abre su paracaídas como se muestra en la siguiente figura.
Pasado un tiempo, el conjunto paracaídasparacaidista desciende a velocidad constante. Teniendo en cuenta la información anterior, ¿Qué fuerza externa, además del peso, debe actuar sobre el conjunto paracaídas-paracaidista para que descienda a velocidad constante?
a. La presión del aire. b. La resistencia del aire. c. La tensión ejercida por las cuerdas del paracaídas. d. La fuerza normal que actúa sobre el paracaidista.
13. Algunas planchas almacenan agua en un tanque y transforman energía eléctrica en calor. Esta transformación de energía permite: e n la a. Que se produzca vapor y este ayude en eliminación de arrugas. b. Que la plancha se haga más pesada y este peso elimine las arrugas. c. Que el aire que circula entre la plancha y la ropa elimine las arrugas. d. Que el agua del tanque permanezca liquida y elimine las arrugas.
14. Un grupo de estudiantes frota dos globos, con un paño de lana ( ver figura 1). Después de frotarlos, se observa que los globos se repelen entre ellos (ver figura figura 2).
Una posible explicación que puede dar el grupo de estudiantes a la observación es:
a. Al frotarse con el mismo paño, los globos adquieren cargas eléctricas de igual signo y, por tanto, generan fuerzas repulsivas. b. Al frotarse con el mismo paño, los globos adquieren cargas eléctricas de diferente signo y, por tanto, generan fuerzas repulsivas. c. La frotación con el paño no altera la carga de los globos, tienen sus cargas neutras y, por lo tanto, no se genera fuerza alguna. d. La frotación con el paño no altera la carga de los globos, tienen sus cargas neutras y, por lo tanto, no se generan fuerzas repulsivas.
15. Con una cauchera, un niño lanza una pequeña roca hacia la rama de un arbol que se encuentra por encima de el; pero no le atina. Si t 1 es el instante en que la roca pierde contacto con la cauchera y t 2 2 el el isntante en el que la roca alcanza su maxima altura, se puede afirmar que la energia cinetica de la roca: a. Aumenta hasta t 1 y a partir de ahí disminuye para llegar a cero en t 2 2. b. Aumenta hasta t 1 y a partir de ahí se mantiene constante hasta t 2 2. c. Disminuye hasta t 1 y a partir de ahí aumenta hasta t 2 2. d. Aumenta durante toda la trayectoria, incluidos t 1 y t 2 2. 16. Un estudiante observa como en un centro de entrenamiento físico hay máquinas con pesas que permiten fortalecer las piernas como se muestra en la figura.
Él elabora un diagrama en el que se muestran las fuerzas que actúan sobre la pesa cuando un hombre la sostiene con las piernas estiradas.
Teniendo en cuenta lo anterior, ¿Qué sucederá con la fuerza que tiene que hacer el hombre para levantar la pesa, si el ángulo de inclinación de la maquina disminuye?
a. Permanecerá, igual porque las pesas siempre tienen la misma masa. b. Disminuirá, porque el hombre podría estirar más sus piernas. c. Aumentará, porque la fuerza normal es mayor que la componente del peso en dirección x . d. Disminuirá, porque la componente del peso que actúa en la dirección x disminuye.
a. b. c. d.
Kilogramos, segundos, metros/segundo. Newtons, metros, metros/segundo. Segundos, metros, kilogramos. Kilogramos, metros, metros/segundos.
18. En un estudio se realiza la siguiente prueba sobre el consumo de calorías; una persona corre alrededor de un circuito durante cierta cantidad de tiempo (20 minutos o 40 minutos) a una velocidad dada (entre 5km/h y 16km/h); en cada caso se determina la cantidad de calorías consumidas por la persona. Los resultados del estudio se muestran a continuación:
17. El billarpul es un deporte d precisión, en el cual con un faco se golpea una de las bolas para que esta golpee al resto y así estas se introduzcan en los orificios que posee la mesa, como se observa en la figura.
A partir del estudio anterior, se plantean las siguientes preguntas:
Pregunta 1: ¿Cuánto dinero debe invertir una persona en bebidas hidratantes? Pregunta 2: ¿Cuál es la distancia total recorrida por la persona durante las pruebas? Los estudiantes realizan un experimento para observar si la masa y el diámetro tienen algún efecto sobre la rapidez de la bola y obtienen los resultados que se muestran en la tabla.
Pregunta 3: ¿Cómo influye el estado anímico y psicológico en el rendimiento físico de una persona? Pregunta 4: ¿Cuál es la relación entre el tiempo que corre la persona y la cantidad de calorías consumidas?
Los estudiantes olvidaron escribir las unidades en las cuales realizaron las mediciones. Con base en la información anterior, ¿en qué unidades de medida deben reportarse la masa, el diámetro, y la rapidez, respectivamente?
¿Cuáles de las anteriores preguntas se pueden resolver por medio de una investigación desde el área de las ciencias naturales?
a. b. c. d.
Las preguntas 2 y 4. Las preguntas 1 y 3. Las preguntas 1 y 4. Las preguntas 2 y 3.
19. Un estudiante realiza el siguiente experimento: coloca una esfera en un resorte inclinado, comprime el resorte y la esfera sale disparada como se indica en la siguiente figura.
El estudiante realiza este experimento con cuatro ángulos diferentes (15°, 30°, 45° y 60°), y en cada caso mide la distancia y el tiempo de vuelo de la esfera desde el punto de salida hasta el punto que cae. Si el estudiante debe registrar sus datos, ¿Cuál de los siguientes formatos de tablas es el más adecuado para hacerlo?
20. Un entrenador de voleibol está interesado en obtener mejores resultados en los partidos. El observa que las características influyentes del balón son su peso y la presión del aire e n su interior. El obtiene los siguientes resultados:
Si la presión interior interior del aire esta entre 0,293 dinas/cm 2 y 0,325 dinas/cm 2, el balón recorrerá una distancia entre 1.000 cm y 2.000, respectivamente. A mayor presión de aire dentro del balón, mayor peso del balón.
¿En cuál de las siguientes tablas se registra adecuadamente los datos obtenidos por el entrenador?
21. Una gota de agua cae sobre una pelota como se muestra en la figura.
¿Cuáles de los siguientes vectores representa las fuerzas de acción (sobre la pelota) y reacción (sobre la gota) al momento del choque?
22. Se tienen 3 resistencias idénticas conectadas a una batería formando los circuitos mostrados en las figuras
El circuito en el que la corriente total alcanza su mayor valor es:
a. b. c. d.
1 2 3 4
