2024

Un ciclista salta de una rampa en dos ocasiones y cae sobre una superficie inclinada. En cada ocasión cae con diferente velocidad, tal y como se muestra en la imagen. Teniendo en cuenta que al momento de llegar a la superficie inclinada el ciclista debe mantener la cantidad de movimiento, para evitar un choque fuerte y caer, ¿Cuál de las siguientes predicciones puede obtenerse teniendo en cuenta el modelo anterior?

• En el primer salto el ciclista tendrá menor probabilidad de caer, porque la posición de llegada a la superficie será de menor contacto, minimizando la fricción con el suelo.

• En ambos saltos es altamente probable que se caiga el ciclista, porque la posición ideal para la bicicleta es tocar el suelo de manera perpendicular al mismo.

• En el segundo salto el ciclista tendrá menos probabilidad de caer, porque al ir paralelo a la superficie del suelo se evitan cambios bruscos en la cantidad de movimiento.

• En ambos saltos llegará el ciclista a la superficie de suelo sin inconveniente alguno, porque la fricción es la misma en ambos satos conservando su cantidad de movimiento.

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 a la fuerza que ejerce el cilindro 2?

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

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

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

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

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. 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?

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

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

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

• 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.

En la preparación de una bebida se mezclan medio vaso de agua endulzada caliente (100 °C) y medio vaso de leche fría a (0°C ). De acuerdo con la descripción de la situación, ¿Cuál de las siguientes gráficas muestra correctamente la temperatura como función del tiempo para la leche y el agua, conforme se mezclan?

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En un taller automotor inflan las llantas de un carro con nitrógeno (N2), el cual se comporta como un gas ideal. Habitualmente, el gas se encuentra confinado en la llanta con volumen definido, a una presión atmosférica de 1 atm y a temperatura ambiente de 20º C, como se muestra en la figura. Si el conductor decide viajar a otra ciudad con la misma presión atmosférica, manteniendo el mismo volumen en la llanta, pero la temperatura ambiente aumenta a 30ºC, ¿Qué le ocurre a la presión del gas en las llantas?

• Aumenta, porque al incrementar la temperatura la cantidad de moléculas de gas dentro de la llanta aumenta.

• Disminuye, porque al incrementar la temperatura la cantidad de moléculas de gas dentro de la llanta disminuye.

• Aumenta, porque al aumentar la temperatura incrementan los choques entre las moléculas del gas y las paredes de las llantas.

• Disminuye, porque al aumentar la temperatura disminuyen los choques entre las moléculas del gas y las paredes de las llantas.

Una trabajadora encargada del mantenimiento de los rieles de un tren se encuentra caminando al lado de una carrilera. Ella coloca su oreja sobre uno de los rieles y escucha que el tren se acerca; luego, coloca su oreja sobre el pasto, pero no logra escuchar nada. ¿Por qué la trabajadora no puede escuchar el tren cuando acerca su oreja al pasto, pero sí lo escucha cuando acerca su oreja al riel?

• Porque el sonido, al ser una onda electromagnética, tiene la propiedad de propagarse más fácilmente en el metal de los rieles.

• Porque el sonido, al ser una onda mecánica, tiene la propiedad de propagarse más fácilmente por los rieles gracias a su rigidez.

• Porque el pasto, al ser un material menos rígido que el metal de los rieles, tiene la propiedad de aumentar la amplitud de las ondas sonoras.

• Porque el pasto propaga en menor proporción las ondas electromagnéticas evitando que estas lleguen con mayor amplitud a grandes distancias.

Una onda transversal se caracteriza porque, su oscilación es perpendicular a la dirección de propagación, mientras que una longitudinal se propaga en la misma dirección de su oscilación. Camilo observa a un músico tocar su guitarra y afirma que se presentan los dos tipos de ondas al momento de tocarla.

¿Por qué se dan los dos tipos de ondas al tocar la guitarra?

• Porque tanto el sonido producido por la guitarra como el movimiento de sus cuerdas se propagan en la misma dirección que la oscilación producida por las ondas.

• Porque la cuerda al moverse propaga una onda perpendicular a la oscilación de la cuerda, mientras el sonido originado por la guitarra se propaga en la misma dirección de la oscilación.

• Porque tanto el movimiento de las cuerdas como el sonido producido por la guitarra son oscilaciones en dirección perpendicular a la dirección de propagación de las ondas.

• Porque el sonido generado por la guitarra es perpendicular a la oscilación de la onda, mientras el movimiento de la cuerdas es paralelo a la propagación de las ondas en la cuerda.

Una estudiante analiza el sonido que emite una banda musical en un estadio. Ella observa que quienes se encuentran ubicados en asientos de la parte superior perciben mejor los sonidos que quienes se encuentran en la parte inferior (ver figura). Su profesora le explica que la rapidez de las ondas sonoras depende de la temperatura del aire y que cuando el aire tiene diferentes temperaturas las ondas cambian de dirección alejándose del aire caliente hacia el aire frío. Teniendo en cuenta lo anterior, ¿Cómo es la temperatura del aire en la parte superior del estadio?

• Mayor que en la parte inferior del estadio

• Igual que en todos los asientos del estadio.

• Menor que en la parte inferior del estadio.

• Igual que en el aire que circunda el estadio.

Camilo le regala a su papá un juego de luces navideñas de tres colores: verde, azul y amarillo. Después de un tiempo, Camilo nota que las luces de color azul dejan de funcionar, mientras los otros colores funcionan correctamente; al revisar, ve que uno de los bombillos azules está fundido. ¿Por qué los bombillos verdes y amarillos funcionan mientras que los azules no?

• Porque los bombillas azules están conectados en paralelo entre sí, y al fundirse uno, se corta el flujo de corriente permitiendo el paso de esta a los demás bombillos.

• Porque los bombillos verdes y amarillos están en paralelo con los azules, mientras que los azules, al estar en serie entre ellos, ocasionan que el bombillo fundido corte el paso de corriente.

• Porque el juego de luces navideñas es un circuito en serie en su totalidad, haciendo que la corriente fluya únicamente en la dirección de los bombillos buenos

• Porque los bombillos azules necesitan menor flujo de corriente en el circuito, y al fundirse uno de ellos la intensidad de la corriente aumenta generando un mal funcionamiento