Pre icfes - Física

1.Con una cuerda, dos niños halan una caja llena de manzanas hacia la derecha, como se muestra en la figura:

La caja no se mueve porque la fuerza de fricción que genera el suelo en la caja es de la misma magnitud que la fuerza de tensión con que los niños halan la caja.

¿Cuál de los siguientes diagramas representa adecuadamente la situación mencionada?

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2. Un pintor trabaja sobre una tabla de 2 m de longitud que está colgada por dos cuerdas, como se muestra en la figura. El peso del pintor, con sus instrumentos de trabajo, es 1.000 N. La tabla es de un material muy liviano y se considera de peso despreciable. Al usar las leyes de Newton para modelar el sistema, se deducen las siguientes ecuaciones para la magnitud de la tensión en cada cuerda, como función de la posición (x) del pintor sobre la tabla:

        Tensión I=1.000 –(1.000/2)x  (N)         Tensión II =(1.000/2)x   (N)

Cuando el pintor está parado justo en medio de la tabla (x = 1 m), el valor de la tensión en ambas cuerdas es 500 N. Si al estar en el centro de la tabla el pintor se mueve a la derecha para recoger una brocha, ¿Cómo se espera que sea la tensión en las cuerdas, según el modelo?

• A.En la cuerda I aumenta y la II disminuye, porque a mayor distancia hay más tensión en la cuerda I.

• B. En ambas cuerdas aumenta en la misma proporción, porque la tensión de las cuerdas solo depende del peso del pintor y su herramienta.

• C. En la cuerda I disminuye y la II aumenta, porque a esa distancia la cuerda II debe soportar más peso que la cuerda I.

• D. En la cuerda I se mantiene en 500 N mientras que en la II aumenta, porque el peso del pintor está más cerca de la cuerda II.

3. Un joven patina sobre una rampa y observa que cuando llega a la cumbre de la rampa por un instante se queda quieto, como se muestra en la figura.

Él sabe que su energía cinética aumenta cuando aumenta su velocidad y que su energía potencial aumenta cuando su altura aumenta. Si el joven comienza a descender por la rampa desde la cumbre hasta llegar al suelo, ¿Cómo cambian las energías cinética y potencial del joven antes de llegar al suelo?

• A. Aumenta la energía potencial y disminuye la energía cinética

• B.   La energía cinética aumenta y la energía potencial se mantiene constante.

• C.   Aumenta la energía cinética y disminuye la energía potencial.

• D.  La energía cinética se mantiene constante y la energía potencial disminuye.

4. En la siguiente figura se muestra una máquina de Atwood, la cual se compone de una polea y dos masas suspendidas por medio de una cuerda que las conecta. La aceleración (a) que experimenta el sistema depende de la relación:

     a =(m1-m2)/(m1+m2)g

Donde g es la aceleración gravitacional de la Tierra.

¿Qué ocurrirá con la aceleración del sistema, si la máquina se lleva a un planeta con el doble de la aceleración gravitacional que la Tierra?

• A. No cambiará, porque la aceleración del sistema depende principalmente de las masas.

• B. Disminuirá a la mitad, porque la aceleración gravitacional es inversamente proporcional a la aceleración.

• C. Será cero, porque al incrementar la aceleración gravitacional, el sistema se detiene al aumentar el peso.

• D.  Aumentará el doble, porque la aceleración es directamente proporcional a la aceleración gravitacional.

5. En una mudanza, una nevera es empujada de bajada por una rampa, llevándola hasta la puerta de la casa nueva, como se muestra en la siguiente figura. Si durante el recorrido la nevera se mueve con velocidad constante.

¿CUÁL DE LOS SIGUIENTES DIAGRAMAS REPRESENTA LAS FUERZAS QUE ACTUÁN EL SISTEMA?

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6. Un disco se mueve inicialmente con velocidad constante y en línea recta sobre una mesa que expulsa aire por unos agujeros. El disco no tiene contacto con la superficie de la mesa, de tal forma que queda suspendido en el aire y la fuerza de rozamiento que actúa sobre él es casi nula. Posteriormente, se apaga el aire y el disco vuelve a quedar sobre la mesa, deslizándose hasta detenerse por causa de la fuerza de fricción.

¿Cuál de las siguientes gráficas ilustra la velocidad del disco en el tiempo?

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7. Un estudiante necesita subir una caja de 10 kg a una altura de 1 m, aplicando una fuerza mínima. El encuentra la siguiente tabla en un libro, la cual trata sobre métodos para subir una caja de aproximadamente 15 kg a una altura de 3 m. De acuerdo con la información anterior, ¿debe el estudiante usar una rampa para satisfacer su necesidad?

• A.  Sí, porque al aumentar el ángulo de inclinación aplica menos fuerza,

• B.  No, porque la fuerza aplicada es independiente de la distancia.

• C.  Si, porque al aumentar la distancia recorrida aplica menos fuerza.

• D.  No, porque el trabajo es independiente del ángulo de inclinación.

1. En un libro, un estudiante lee que en un circuito en paralelo la corriente se divide en cada bombillo. Con base en esto, él construye el siguiente circuito. Al conectar el circuito, el estudiante observa 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.

2. Un estudiante realiza el siguiente experimento: coloca dos cuerpos cilíndricos pequeños con igual carga positiva en los extremos de un palo de madera. Después, acerca una pequeña esfera cargada positivamente. Luego, el estudiante dibuja la magnitud y dirección de la fuerza ejercida por el cilindro 2 sobre la esfera, como se muestra en la siguiente figura. ¿Cuál es la magnitud y dirección de la fuerza que ejerce el cilindro 1 sobre la esfera, en relación con la fuerza que ejerce el cilindro 2?

• A.   Mayor que la magnitud de la fuerza generada por el cilindro 2 y hacia arriba de la esfera.

•  B.  Igual a la magnitud de la fuerza generada por el cilindro 2 y hacia la izquierda de la esfera.

• C.   Igual a la magnitud de la fuerza generada por el cilindro 2 y hacia abajo de la esfera.

• D.   Menor que la magnitud de la fuerza generada por el cilindro 2 y hacia la derecha de la esfera.

La siguiente figura muestra un circuito eléctrico que consta de cinco bombillas conectadas a una pila. Al retirar la bombilla 3, el circuito queda como se muestra a continuación. ¿Qué bombillas continúan encendidas después de retirar la bombilla 3?

• A.  Únicamente la 5, porque la corriente atraviesa solo la última bombilla.

• B.  Únicamente la 4 y 5, porque la corriente no puede cruzar por las bombillas 1 y 2.

• C.  Únicamente la 1, 2 y 3, porque la corriente de la pila solo llega a las bombillas más cercanas.

• D.  La 1, 2, 4 y 5, porque la corriente puede fluir por la bombilla 4 y así logra cerrar el circuito.