ICFES-MECÁNICA

Un estudiante tiene el montaje de la fifura.

Si la mano tira de una cuerda con fuerza constante de 400 N (Newton), ¿ qué sucederá con el ladrillo que esté sobre la mesa?

• A. se moverá hacia la izquierda con velocidad constante.

• B. permanecerá en reposo y su peso aumentará.

• C. se moverá hacia la derecha con aceleración constante.

• D. permanecerá en reposo y su peso disminuirá.

Un jugador de fútbol practica sus cobros. Sus cobros siempre salen con la misma rapidez y lo único que cambia es el ángulo de lanzamiento del balón. En la figura se muestran cinco de los cobros hechos por él.

Teniendo en cuenta la información anterior, ¿ cuál de las siguientes tendencias explica mejor las trayectorias de los cobros mostrados?

• A. cuanto mayor sea el ángulo de cobro respecto al suelo, mayor será el desplazamiento y la velocidad del balón al eje horizontal.

• B. cuanto mayor sea el ángulo de cobro respecto al suelo, mayor será la altura máxima que alcanza el balón.

• C. cuanto mayor sea el ángulo de cobro respecto al suelo, menor será el tiempo que el balón permanece en el aire.

• D. cuanto mayor sea el ángulo de cobro respecto al suelo, menor será la aceleración a la que se somete el balón.

Una estudiante suelta varias veces una pelota de 5 kg de masa (pelota1), 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:

• A. IV

• B. III

• C. II

• D. I

Un niño quiere ver qué pelota rebota más, una de tenis o una de baloncesto. Ambas se lanzan desde una altura de 2,0 m. La pelota de tenis lanzada sobre la cancha de césped rebotó 1,0 m; y la pelota de baloncesto, en una cancha de asfalto rebotó 1,5 m (ver figura).

Cuando el estudiante va al salón de clases e intenta mostrarle el rebote de las pelotas a sus compañeros no obtiene los mismos resultados. ¿Por qué el estudiante no obtuvo los mismos resultados?

• A. porque no se tuvo en cuenta el peso de cada una de las pelotas.

• B. porque no se tuvo en cuenta el material de cada una de las pelotas.

• C. porque todos los objetos deben revotar de manera diferente.

• D. Porque no tuvieron las mismas condiciones experimentales.

Un estudiante tenía algunos resortes y quería saber cuál de ellos era más elástico. Para esto colgó una masa de 500g a cada uno de los resortes y midió cuanto se estiraban. Un compañero de clase desea corroborar las medidas realizadas. Para esto, él vuelve a hacer mediciones asegurándose de

• A. usar la misma masa para probar todos los resortes.

• B. que todos los resortes terminen estirados la misma longitud.

• C. estirar todos los resortes al mismo tiempo.

• D. que todos los resortes tengan el mismo tamaño.

En un experimento, se construye un prototipo de montaña rusa como se muestra en la siguiente figura.

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 modificando h, y se registra el paso del carro en los puntos M y F.

Como resultado, se observó que si se suelta el carro desde una altura menor 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?

• 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 adquirirá mayor velocidad si el segmento circular fuera de mayor tamaño?

• D. ¿La velocidad del carro en el punto M dependerá del tamaño de aquel?

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 Xo 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 la fricción entre dos objetos sólidos establece que esta es proporcional a la fuerza normal (N=mg), además de la rugosidad de las superficies (µ):

Fr= µN= µmg

µ= coeficiente de razonamiento (constante)

m= masa del objeto

g= aceleración de la gravedad

Según el modelo mencionado, si se triplica el valor de la masa (m) se espera que la masa

• A. tarde más tiempo en detenerse, porque la masa le agrega más impulso al sistema.

• B. tarde el mismo tiempo en detenerse, porque el coeficiente de rozamiento permanece igual.

• C. tarde menos tiempo en detenerse, porque la fuerza normal del sistema disminuye.

• D. tarde menos tiempo en detenerse, porque la fuerza de rozamiento se incrementa.

Un objeto colocado entre la Tierra y la Luna queda sujeto a las fuerzas de atracción gravitacional de ambos cuerpos. En estas condiciones, la posición en la cual estas fuerzas están en equilibrio es el punto E. Este punto se encuentra más cerca de la luna que de la Tierra (ver figura).

Para que el punto medio entre la Tierra y la Luna fuese el lugar donde se equilibra la fuerza de atracción gravitacional de la Tierra y la Luna, debería cumplirse qué

• A.la distancia entre la Tierra y la Luna se reduzca a la mitad.

• B. la masa de la tierra sea de igual valor que la de la luna.

• C. el volumen de la luna sea igual que el de la tierra.

• D. A.la densidad de la tierra y de la luna se reduzcan a la mitad.

Leyendo una revista sobre animales, un estudiante encuentra la siguiente gráfica de la velocidad de tres animales en diferentes tiempos.

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 11 s.

• C. los tres animales se mueven con la misma aceleración.

• D. los tres animales siempre se encuentran en una misma posición.

Un niño quiere estudiar el movimiento de su canica cuando la lanza con una rapidez determinada, a cierto ángulo, como se muestra en la figura.

El niño lanza su canica manteniendo fija la rapidez y cambiando solamente el ángulo de lanzamiento, y obtiene los resultados para la distancia horizontal máxima que recorre la canica antes de volver a tocar el suelo. (Ver gráfica)

El niño decide efectuar mediciones de distancia horizontal máxima, pero con una rapidez de lanzamiento mayor.

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