PRUEBA DE FISICA ICFES 11°

Un bus se mueve con una velocidad constante en la dirección que se indica en la figura. Mientras tanto, llueve y las gotas de lluvia caen a velocidad constante. Si los observadores en reposo, para el sistema de referencia fuera del bus, ven que la lluvia cae de manera vertical, ¿cuál de los siguientes diagramas de vectores representa mejor la velocidad de las gotas de lluvia para las personas que viajan en el bus?

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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 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.

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.

El profesor de Juan le entrega tres objetos de igual volumen y forma, pero de diferente material, 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 partir 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?

Un carro de masa M, se mueve sobre una superficie horizontal con velocidad V1 en la dirección que ilustra la figura (1). En cierto instante un objeto de masa m que se mueve perpendicular a la superficie, cae en el interior del carro y continúan moviéndose los dos como se muestra en la figura (2). Desprecie el rozamiento entre la superficie de la carretera y el carro. La rapidez del carro después de que el objeto cae dentro de él

• A. disminuye porque la cantidad de masa que se desplaza horizontalmente aumenta.

• B. aumenta porque durante el choque el carro adquiere la velocidad del objeto que cae.

• C. aumenta porque al caer el objeto le da un impulso adicional al carro.

• D. no cambia porque el momentum del objeto es perpendicular al del carro.

Un estudiante midió la energía potencial de un vagón en una montaña rusa. La gráfica representa los datos obtenidos por el estudiante. De los siguientes modelos de montaña rusa, ¿Cuál explica la gráfica obtenida por el estudiante?

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Una boya se ata al fondo del mar mediante una cuerda. En un día con el mar tranquilo, un estudiante observa que la boya se mantiene quieta durante unos segundos. Las fuerzas sobre la boya en ese intervalo de tiempo se representan en la figura. Puede afirmarse que la boya se mantiene quieta porque

• A. la fuerza de flotación es igual al peso de la boya sumado a la tensión de la cuerda.

• B. la tensión de la cuerda más el peso de la boya es mayor que la fuerza de flotación.

• C. la fuerza de flotación es igual al peso de la boya.

• D. la fuerza de flotación es igual a la tensión de la cuerda.

Dos buses viajan en línea recta y en direcciones contrarias sobre una misma autopista. En cierto instante, el bus 1 pasa por el punto a, dirigiéndose hacia el punto b con rapidez constante de 20 km/h. Una hora después, el bus 2 pasa por el punto b, dirigiéndose hacia el punto a con rapidez constante de 10km/h. El bus 2 tarda dos horas en ir del punto b al punto a. Respecto al movimiento de los buses se hacen tres afirmaciones:

I. el bus 1 pasa por el punto b al mismo tiempo que el bus 2 pasa por el punto a.

II. el bus 1 se encuentra con el bus 2 en el punto b.

III. la velocidad de un bus tiene sentido opuesto a la del otro.

De estas afirmaciones:

• A. I y II.

• B. sólo III.

• C. sólo I.

• D. II y III.