PRUEBA DE FISICA 11°

A continuación se muestra un modelo que simboliza la distribución de las moléculas de agua en estado líquido, en un recipiente cerrado.

Cuando este recipiente se calienta manteniendo la presión constante, las moléculas de agua líquida cambian de estado y cambian su distribución. ¿Cuál de los siguientes modelos muestra la distribución que pueden adquirir las moléculas de agua en estado gaseoso y en estado líquido?

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Un estudiante analiza cómo cambia la solubilidad de una mezcla de sólido M; para esto, disuelve distintas cantidades del sólido M en 20 gramos de agua destilada y registra la temperatura exacta a la cual se logra disolver completamente el sólido. Los resultados se muestran en la tabla. Teniendo en cuenta lo observado con 20 gramos de agua destilada, el estudiante cree que si a 83 °C se agregan 50 gramos de sólido M en 40 gramos de agua destilada no se solubilizará completamente esta cantidad de sólido M. ¿La suposición del estudiante es correcta?

• Sí, porque para disolver esta cantidad de sólido M en 40 gramos de agua también se necesitaría el doble de temperatura, es decir, 166 °C.

• No, porque al tener el doble de agua, es más probable que el sólido M solo necesite la mitad de la temperatura para disolverse, es decir, 42 °C.

• No, porque a partir de 65 °C se pueden disolver completamente 50 g de sólido M en 40 gramos de agua, por lo que a 83 °C el sólido estará completamente disuelto.

• Sí, porque con masas mayores a 35 gramos de sólido M, se necesitarían temperaturas mayores que 83 °C para disolverlo en esa cantidad de agua.

Un estudiante camina por el frente de dos parlantes ubicados afuera de la emisora del colegio. Dentro de la emisora, la profesora de física toca la nota do, en un clarinete para ayudar al profesor de música a afinar algunos instrumentos musicales. El estudiante percibe que hay lugares en donde el sonido del clarinete se escucha más fuerte, mientras que en otros no, y los marca como se muestra en la figura.

Si el estudiante le pregunta a la profesora la razón por la cual en los puntos blancos el sonido se escucha más fuerte que en los negros, ¿cuál de los siguientes argumentos debe darle la profesora al estudiante?

• A. Porque las ondas de sonido interfieren constructivamente en los puntos negros, y en los puntos blancos se reflejan.

• B. Porque las ondas de sonido interfieren constructivamente y destructivamente en todos los puntos, pero en los blancos las ondas se refractan.

• C. Porque las ondas de sonido interfieren constructivamente en los puntos blancos, y destructivamente en los puntos negros.

• D. Porque las ondas de sonido interfieren destructivamente en los puntos blancos y negros, pero en los negros se reflejan y se refractan.

Una estudiante observa la construcción de un edificio nuevo para el colegio y mira a un obrero que lanza, cada vez, un ladrillo desde el primer piso, mientras que otro lo recibe justo a 3,0 m de altura, como se muestra en la figura. Si la estudiante sabe que la energía potencial depende de la altura y de la masa del objeto y de repente observa que mientras el obrero se mantiene sosteniendo el ladrillo II a una altura de 1,0 m respecto al piso, el otro obrero deja caer el ladrillo I, ¿qué altura tiene que descender el ladrillo I

para que ambos ladrillos tengan la misma energía potencial?

• A. 2,0 m.

• B. 1,5 m.

• C. 1,0 m.

• D. 3,0 m.

En un metal que pierde electrones, la cantidad de protones es mayor que la de electrones y, por tanto, la carga total es positiva y se representa con signos +. Se tienen dos esferas metálicas idénticas: una esfera (1) inicialmente con carga + Q y otra esfera (2) inicialmente neutra. Al ponerlas en contacto y luego separarlas, se observa que las dos esferas quedan con cargas iguales + Q/2, como muestra la figura.

Con base en la información anterior, ¿qué sucedió al poner las esferas en contacto?

• A. De la esfera 2 pasaron electrones hacia la esfera 1.

• B. De la esfera 2 pasaron protones hacia la esfera 1.

• C. De la esfera 1 pasaron electrones hacia la esfera 2.

• D. De la esfera 1 pasaron protones hacia la esfera 2.

En un centro comercial, una estudiante observa a un trabajador que se dispone a limpiar los vidrios del edificio. La cuerda 2 se usa para mantener en equilibrio al trabajador ante un viento constante que corre de derecha a izquierda, como se muestra en la figura 1. La estudiante construye el diagrama de cuerpo libre de la situación (ver figura 1). La estudiante observa que el trabajador llena su recipiente completamente con agua y limpiavidrios y, por tanto, debe modificar su diagrama de cuerpo libre. Teniendo en cuenta la información anterior, ¿cuál de los diagramas mostrados en la figura 2 corresponde a las fuerzas después de llenar el recipiente?

• A. El diagrama 1, porque si solo aumenta la masa, debe aumentar solamente el peso.

• B. El diagrama 2, porque la tensión de las cuerdas debe aumentar para soportar más peso.

• C. El diagrama 3, porque al aumentar la masa aumentan el peso y la tensión de la cuerda 1.

• D. El diagrama 4, porque al aumentar la masa aumentan todas la fuerzas.

Un investigador sumerge un detector de sonido en agua para grabar los sonidos emitidos por los animales. El detector muestra la longitud de onda, la frecuencia, la velocidad de propagación y la distancia a la que se produce el sonido emitido por los animales. El investigador saca el detector del agua y registra un sonido. ¿Cuál cambio de las variables mencionadas le permite asegurar al investigador que el sonido se trasmite por el aire y no por el agua?

• A. La longitud de onda.

• B. La frecuencia de la onda.

• C. La forma de la onda.

• D. La velocidad de la onda.

Una onda de luz se mueve hacia un vaso de vidrio que contiene agua, como lo muestra en la figura. Se espera que la longitud de onda de la luz sea menor en el vidrio (el material más denso), mayor en el aire (el material menos denso) y tenga un valor intermedio en el agua (el material más denso que el aire y menos denso que el vidrio). Si se pudiera ver el comportamiento de la onda al entrar en el vaso y salir de este, ¿cuál de las siguientes gráficas representa mejor la longitud de onda de luz en los tres materiales?

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El salto 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.

En tres instantes diferentes, un estudiante dibuja el diagrama de cuerpo libre para una piedra que cae en un estanque de agua, como se muestra en la figura. Si el estudiante mide la aceleración de la piedra después del tercer instante, se espera que su magnitud, respecto a los otros instantes, sea

• A. mayor que la del primer instante, porque el peso hace que la piedra se acelere hacia abajo.

• B. mayor que el primer instante, porque el peso de la piedra disminuye cuando la fuerza de resistencia comienza a aumentar.

• C. constante, porque la aceleración de la piedra siempre es igual que la aceleración de la gravedad.

• D. nula, porque después del tercer instante, el peso de la piedra y la fuerza de resistencia se cancelan.