Lectura de gráficas CT

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La siguiente tabla muestra la rapidez de descenso de un paracaidista, como función del tiempo. Teniendo en cuenta la información an- terior, ¿cuál será la rapidez del paracaidista a los 3,00 s?

• A. 10,0 m/s.

• B. 5,0 m/s.

• C. 20,0 m/s.

• D. 30,0 m/s.

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En un experimento, un estudiante deja ro- dar una esfera de madera sobre una rampa a la cual se le puede variar el ángulo de inclinación. El estudiante prueba varios ángulos y registra la velocidad con que llega la esfera a la parte inferior de la rampa, en cada caso.

¿Qué se puede determinar con el anterior experimento?

• A. Cómo es la resistencia de la esfera de madera a los golpes.

• B. Cómo varía la velocidad de la esfera de madera respecto al ángulo de la rampa.

• C. Cómo cambia el peso de la esfera respecto al ángulo de inclinación de la rampa.

• D. Cómo la rampa es deformada por el peso de la esfera de madera.

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Tres proyectiles son lanzados desde el mismo punto sobre un terreno llano con velocidades diferentes V_A , V_B , y V_C, dónde V_A > V_B > V_C . Todos alcanzan la misma altura máxima.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta acerca de sus tiempos de vuelo?

• A. t_A = t_B = t_C

• B. t_A < t_B < t_C

• C. t_A > t_B > t_C

• D. Ninguno de los anteriores.

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En una pista circular de juguete hay cua- tro carros que se desplazan con rapidez cons- tante. Todos los carros tardan el mismo tiempo en dar una vuelta completa a la pista. La pis- ta con los carros en movimiento se representa mediante el esquema simplificado del circuito eléctrico mostrado en la figura.

La magnitud de la aceleración de cualquiera de los carros en cualquier momento es:

• A. Igual a cero, porque la magnitud de su velo- cidad es constante.

• B. Igual a cero, porque la magnitud de la fuer- za neta sobre el carro es nula.

• C. Diferente de cero, porque la magnitud de la velocidad angular no es constante.

• D. Diferente de cero, porque la dirección de la velocidad no es constante.

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Un niño se deja caer por su peso desde la parte alta de un resbaladero. 1. El resbaladero inicia muy inclinado y después menos inclinado. Al final tiene una pequeña sección horizontal, como lo muestra la siguiente figura.

Teniendo en cuenta la información anterior,

¿cuál de las siguientes gráficas representa la velocidad del niño en función del tiempo, desde que se deja caer hasta que llega a la base de la superficie?

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2. Ana y Luisa corren para definir quien representara a su colegio en los juegos municipales, en diferentes especialidades atléticas (diferentes distancias). La gráfica muestra el comportamiento de cada atleta.

A pesar de que ambas recorren diferentes distancias, los resultados pueden utilizarse para predecir cuál de las dos tendrá un mejor de- sempeño en una carrera de una distancia Intermedia entre sus especialidades. ¿Con base en los resultados, a quien se enviará como representante del colegio a los juegos municipales?

• A.   A Ana, porque emplea igual tiempo que Luisa en recorrer igual distancia.

• B.   A Luisa, porque recorre igual distancia en el mismo tiempo que Ana.

• C.   A Ana, porque recorre mayor distancia que Luisa en igual tiempo.

• D.  A Luisa, porque recorre mayor distancia en el mismo tiempo que Ana.

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3. La pendiente de una recta, es el grado de inclinación con respecto a la horizontal (eje t).

Pendiente m = ^Vf −Vi .

t_f −t_i

La anterior gráfica representa la velocidad en función del tiempo de un cuerpo con movimien- to rectilíneo uniforme variado. ¿QUE SIGNIFI-

CADO FÍSICO INDICA LA PENDIENTE?

• A.  La posición del cuerpo.

• B. La Velocidad del cuerpo.

• C. La aceleración del cuerpo.

• D. El tiempo transcurrido.

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4. Un objeto está en reposo y cae en ausencia de resistencia del aire. ¿Cuál de los siguientes enunciados es correcto?

• A. Su aceleración es igual a cero.

• B. Su aceleración es constante.

• C. Su velocidad es constante.

• D. Su aceleración está aumentando.

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5. El profesor de Juan le entrega tres objetos de igual volumen y forma, pero de diferente ma- terial, y le pide que los deje caer desde la altura de sus hombros y observe el tiempo de caída al suelo, de cada uno de ellos. Juan observa que los tres tardan tiempos diferentes para llegar al suelo, a pesar de que los tres están sometidos a la misma aceleración gravitacional. Teniendo en cuenta la información anterior, ¿cuál de las siguientes preguntas se puede contestar a par- tir de las observaciones que realizó Juan?

• A. ¿El tiempo de caída de los objetos depende de la altura de lanzamiento?

• B. ¿La fuerza gravitacional es proporcional a la masa de los objetos?

• C. ¿La fuerza neta que actúa sobre cada uno de los objetos es diferente?

• D. ¿La forma de los objetos está relacionada con diferencias en la fuerza de fricción?

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6. Se desea lanzar un proyectil con una velocidad v de manera que su alcance horizontal sea máximo, ¿Con qué ángulo debe lanzarse el proyectil?

• A. El proyectil debe lanzarse con un ángulo de

  45^◦.

• B. El proyectil debe lanzarse con un ángulo de

  30^◦.

• C. El proyectil debe lanzarse con un ángulo de

  90^◦.

• D. El proyectil debe lanzarse con un ángulo de

  60^◦

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7. Y si se desea que el proyectil anterior tenga un alcance vertical máximo, ¿cuál es el ángulo óptimo para este propósito?

• A. El ángulo óptimo es de 45^◦.

• B. El ángulo óptimo es de 30^◦.

• C. El ángulo óptimo es de 90^◦.

• D. El ángulo óptimo es de 60^◦.

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8. Un globo aerostático sube cada vez que se calienta el aire que contiene en su interior. Esto hace que la densidad del aire en su inte- rior varíe en relación con la densidad del aire en el exterior del globo. Para mantener el globo aerostático en el aire y en reposo, se deben cumplir las condiciones que se muestran en la figura.

Teniendo en cuenta lo anterior, ¿qué se requiere para que el globo ascienda?

• A. Aumentar la masa de aire al interior del globo, para que el empuje sea igual al peso.

• B. Aumentar la temperatura al interior del globo, para que el empuje sea mayor que el peso.

• C. Igualar las temperaturas en el interior y exterior del globo, para que el peso sea mayor que el empuje.

• D. Disminuir la temperatura del aire al interior del globo, para que el peso sea mayor que el empuje.

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9. Una carroza, inicialmente en reposo, es halada por varios caballos, como se muestra en la imagen. Se sabe que la energía cinética depen- de de la velocidad al cuadrado de la carroza y que el trabajo que realizan los caballos es igual al cambio de energía cinética, Además, los caballos halan la carroza con una fuerza constante.

Teniendo en cuenta la información anterior, ¿cuáles de las siguientes gráficas representan correctamente la energía cinética y el trabajo hecho sobre la carroza?

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10. El salto de Bungee se practica generalmente en puentes (ver figura). En uno de estos saltos, se utiliza una banda elástica que tiene una longitud sin estirar de 30 metros y que puede estirar 30 metros más.

En un salto, un deportista se lanzará desde un puente de 65 metros de altura. Cuando ha descendido apenas 20 metros de altura (ver figura), la transformación de energía que se habrá dado hasta ese momento será de

• A. Energía cinética a potencial elástica.

• B. Energía cinética a potencial gravitacional.

• C. Energía potencial gravitacional a potencial elástica.

• D. Energía potencial gravitacional a cinética.

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11. Helena camina por una pendiente de lon- gitud d y altura h, y luego atraviesa un tramo recto de longitud d cargando una maleta de ma- sa m = 10kg. El terreno no ejerce resistencia sobre Helena. Por lo que avanza con rapidez constantemente.

Si se toma la aceleración de la gravedad co- mo g = 10m/s², entonces, el trabajo que Hele- na ejerce sobre la maleta está dado por W  =

m · g · h, que es el cambio de energía potencial

gravitacional de la maleta. Las distancias reco- rridas por Helena se muestran en la siguiente figura.

¿Cuál es el valor del trabajo que ejerce Helena sobre la maleta durante todo su recorrido?

• A.   500 J.

• B. 700 J

• C. 1000 J.

• D. 1400 J.

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12. Las unidades que se usan para medir la energía son...

• A. El Julio y la caloría.

• B. El Julio y el Newton.

• C. El Newton y la caloría.

• D. Sólo el Julio.

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13. Se tiene un gas ideal en una caja herméti- camente sellada, pero no aislada térmicamen- te, con una pared móvil indicada en la figura entre los puntos A y B. Manteniendo constante la temperatura, se coloca sobre la pared movi- ble un bloque de masa M que comprime el gas muy lentamente.

La gráfica que ilustra apropiadamente el cambio de presión en función del volumen, durante este proceso, es

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14. En un experimento se utiliza un recipiente térmicamente aislado, llamado calorímetro, que contiene agua y una serie de aspas que giran aprovechando la energía mecánica de una masa que cae desde una altura de 2 metros, cómo muestra la figura.

En el experimento se observa un aumento en la temperatura del agua conforme la masa baja a velocidad constante. Teniendo en cuenta estos resultados, ¿en qué se transforma la energía potencial gravitacional de la masa?

• A. En energía cinética de la masa, debido al cambio de altura.

• B. En energía térmica, debido al contacto del termómetro con el agua.

• C.   En energía cinética de las paletas, debido

  al cambio de velocidad.

• D. En energía térmica, debido a la agitación del agua con las paletas.

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15. Si se toma un bloque de una sustancia a temperatura T = 10^◦C y se coloca en una tina con agua a temperatura T = 20^◦C es correcto afirmar que al cabo de cierto tiempo

• A. El peso del bloque ha aumentado

• B. El peso del bloque ha disminuido

• C. El volumen del bloque ha aumentado

• D. El volumen del bloque ha disminuido

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16. Dentro de una caja hermética, de paredes totalmente aislantes y al vacío, se halla un trozo de hielo a -200 C. La caja contiene una bombilla inicialmente apagada.

Mientras la bombilla permanece apagada la gráfica que muestra la temperatura del hielo en función del tiempo es

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17. Estando el trozo de hielo a -200 C se enciende la bombilla. A partir de este instante, acerca de la temperatura del trozo de hielo se puede afirmar que

• A. No cambia, puesto que no hay materia entre la bombilla y el hielo para el intercambio de calor.

• B. Va aumentando, porque la radiación de la bombilla comunica energía cinética a las moléculas del hielo

• C. No cambia puesto que no hay contacto entre la superficie de la bombilla y la del hielo.

• D. Aumenta, porque la luz de la bombilla crea nueva materia entre la bombilla y el hielo, que permite el intercambio de calor.

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18. En un laboratorio se estudia el comporta- miento del volumen de un gas ideal al variar su temperatura, obteniendo la siguiente gráfica:

¿Que ocurre con el volumen del gas ideal cuando la temperatura se varía desde −153^◦C hasta

−33^◦C?

• A. Disminuye de 30 L a 25 L.

• B. Disminuye de 10 L a 5 L.

• C. Aumenta de 0 L a 10 L.

• D. Aumenta de 10 L a 20 L

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19. Jorge está interesado en realizar un experi- mento en torno a la transferencia de calor. En una habitación que presenta una temperatura ambiente de 30 grados Celsius, Jorge coloca un calentador que se mantiene a 90 grados Cel- sius, y toma los datos de temperatura y tiempo hasta alcanzar el equilibrio de temperaturas.

De acuerdo con la información anterior, ¿cuál de las siguientes gráficas muestra la variación de la temperatura ambiente de la habitación con relación al tiempo?

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20. El principio de Arquímedes establece que: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido recibe de éste una fuerza vertical hacia arriba llamada Empuje, igual al peso del flui- do desalojado”. En un recipiente que contiene 20cm³ de agua se introducen alternativamente

4 cuerpos como se muestra en las figuras:

¿El cuerpo sumergido que recibe mayor empuje es?:

• A.   El cuerpo 1.

• B.   El cuerpo 2.

• C.   El cuerpo 3

• D.   El cuerpo 4.