SABER 11° - Física Ejemplos de PreguntasAndrés Mauricio Grisales – Matemático puro 1 PRUEBA DE FÍSICA - 2011 1. Al poner una lupa sobre un papel bajo los rayos del Sol, el papel puede quemarse si se ubica a la distancia adecuada. Este fenómeno ocurre debido a que la lupa hace que: A. Los rayos se reflejen en su superficie, aumentando la intensidad de la luz. B. Los rayos se difracten aumentando la intensidad de la luz. C. Los rayos diverjan alejándose entre sí, aumentando la intensidad de la luz. D. Los rayos converjan hacia el mismo punto, aumentando la intensidad de la luz. 2. Se ubican dos recipientes A y B con dos gases distintos separados por una pared transparente y se envía un rayo de luz monocromática desde el recipiente A al recipiente B, como se indica en la figura. Si el gas dentro del recipiente A tiene menor densidad que el gas dentro del recipiente B se espera que: A. La frecuencia de la onda dentro del recipiente A sea menor que en el recipiente B. B. La velocidad de propagación de la luz dentro del recipiente A sea mayor que en el recipiente B. C. La frecuencia de la onda dentro del recipiente A sea mayor que en el recipiente B. D. La velocidad de propagación de la luz dentro del recipiente A sea menor que en el recipiente B. RESPONDA LAS PREGUNTAS 3 Y 4 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Un recipiente hermético contiene un gas ideal en su interior. El gas se encuentra inicialmente a presión P1, volumen V1 y temperatura T1. La tapa del recipiente puede moverse o puede mantenerse fija. Sobre el gas se realizan dos ciclos. Para el primer ciclo se muestran los diagramas PT y PV. Para el segundo ciclo se muestra solamente el diagrama PT. Los distintos procesos involucrados en cada ciclo están rotulados con números romanos. El diagrama PV del ciclo II es: 4. Durante el proceso III del ciclo 1, la densidad del gas aumenta. Esto explica el hecho de que: A. El volumen disminuye. B. El número de partículas disminuye. C. La presión se mantiene constante. D. La temperatura disminuye. 5. Se introdujo una cuchara metálica a una temperatura Tc en una sopa “caliente” que se encontraba a una temperatura superior TS (Ts>Tc). La sopa estaba aislada del medio ambiente. Después de un tiempo, el sistema alcanza una temperatura de equilibrio Te y se realizan las siguientes afirmaciones: I. Te<Ts II. Te<Tc III. Te>Tc IV. Te<Ts De las anteriores afirmaciones, son correctas: A. II Y IV B. III Y IV C. I Y II D. I Y III 6. Los cuerpos experimentan dilataciones en su longitud con el aumento de temperatura. La expresión que relaciona la longitud final (Lf) con estos cambios es: donde Lo es la longitud inicial del cuerpo;α el coeficiente de expansión lineal que depende del material del cuerpo; Tf, la temperatura final y Ti, la temperatura inicial del cuerpo. Un material A un coeficiente de expansión lineal que es dos veces el coeficiente de expansión de un material B. Si ambos tienen la misma longitud inicial y son sometidos a los mismos cambios de temperatura, es correcto afirmar que: A. El cambio en la longitud de los materiales es el mismo, porque sus cambios de temperatura son los mismos. B. El cambio en la longitud de los materiales es el mismo, porque sus longitudes iniciales son las mismas. C. El cambio en la longitud del material A será mayor a la del material B, porque su coeficiente de expansión es mayor. D. El cambio en la longitud del material A será menor a la del material B, porque su coeficiente de expansión es mayor. RESPONDA LAS PREGUNTAS 7 A 11 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Carlos y Fernando han organizado una fiesta donde el sistema de sonido tendrá potentes amplificadores y la iluminación SABER 11° - Física Ejemplos de Preguntas Andrés Mauricio Grisales – Matemático puro 2 contará con lámparas de destellos. Fernando ha llevado a la fiesta un estroboscopio. El objeto es un disco con una ranura que gira alrededor de un eje central, como se observa en la figura. 7. Fernando observa a través del estroboscopio una lámpara que emite luz permanentemente y con cierta frecuencia f emite un destello de luz de mayor intensidad. Si la frecuencia con la que gira el estroboscopio también es f; puede deducirse que Fernando a través del estroboscopio verá luz. A. Encendida brevemente y después apagada. B. Encendida intermitentemente sin destellos. C. Encendida cada dos vueltas del estroboscopio. D. Encendida dos veces por vuelta del estroboscopio. 8. El animador de la fiesta hace que un disco gire más rápido de lo normal para acelerar la música. Con esto logra que A. Aumente la intensidad del sonido. B. Aumente la frecuencia del sonido. C. Disminuya la sonoridad de la música. D. Disminuya el volumen de la música. 9. En uno de los equipos de amplificación aparece una etiqueta que dice “20.000 Watts”. Esto quiere decir que A. La corriente eléctrica que consume el equipo es de 20.000 watts. B. La resistencia por unidad de longitud del amplificador es de 20.000 watts. C. La energía por unidad de tiempo que suministra el amplificador es de 20.000 watts. D. El voltaje del amplificador puede suministrar una descarga de 20.000 watts. 10. El cable de conexión del amplificador se ha perdido y Carlos usa un cable del mismo material pero más delgado para reemplazar el original. Con respecto al cable original el cable delgado se calienta debido a que A. pone en corto al sistema. B. conduce potencia más fácilmente. C. produce más voltaje por unidad de tiempo. D. opone más resistencia al paso de corriente. 11. Si la potencia que disipa la consola de sonido es de 12 KW, y la corriente máxima es de 40Amp. La consola debe alimentarse con A. 300 V. B. 480 V. C. 30 V. D. 60 V. Calor específico: Cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un cuerpo un grado. Conductividad Térmica: Rapidez con la que fluye calor a través de una superficie de contacto entre dos regiones con cierta diferencia de temperaturas. 12. Cuando se pisa con los pies descalzos la alfombra y el piso de mármol que están en una misma habitación, da la sensación de que el mármol está más frio que la alfombra. Esta sensación se debe principalmente a que A. La conductividad térmica de la alfombra es menor que la del mármol. B. El calor específico de la alfombra es menor que el del mármol. C. El calor específico de la alfombra es mayor que el del mármol. D. La temperatura de la alfombra es mayor que la del mármol. 13. Un electroimán se construye con un alambre enrollado en una puntilla de hierro como se indica en la figura. Al conducir una corriente eléctrica sobre el alambre, éste atrae algunos metales Para levantar cuerpos metálicos más pesados se tendría que I. Aumentar el número de espiras sobre la barra. II. Disminuir el número de espiras sobre la barra. III. Aumentar la corriente eléctrica sobre el alambre. De estas afirmaciones son correctas: A. I y III B. II y III C. Sólo I. D. Sólo II. 14. La fuerza eléctrica (F) que ejerce un campo eléctrico (E) sobre una carga eléctrica (q) es F= q.E. Cuatro sistemas masa-resorte 1,2,3 y 4, de idénticos resortes y diferentes masas, se colocan en una región con campo eléctrico E sobre una superficie sin fricción, como se muestra en la figura. Respecto a la magnitud de la deformación del resorte ( ||), puede afirmarse que es: A. Mayor para 1, porque tiene menor masa. B. Igual para todos, porque tienen la misma constante elástica. C. Menor para 4, porque la carga es positiva. D. Igual sólo para 2 y 3, porque tienen igual carga. 15. Cuando una persona conecta un instrumento eléctrico a una toma de corriente y no funciona, empieza a mover el enchufe en todas las direcciones y observa que el instrumento se enciende y apaga. Cuando el instrumento se apaga es porque el circuito eléctrico tomacorriente-enchufe se encuentra A. Abierto y permite el flujo de electricidad. B. Abierto y no permite el flujo de electricidad. C. Cerrado y permite el flujo de electricidad. D. Cerrado y no permite el flujo de electricidad. 16. Al lanzar una piedra al agua, se produce una onda que se aleja de la fuente y finalmente desaparece. Lo que se propaga por el lago es A. La energía que la piedra transmite al agua. B. Una capa superficial de agua que puede vibrar. C. El aire que se encuentra entre dos capas de agua. D. El agua que inicialmente se encontraba en reposo. 17. La cantidad de movimiento lineal (p)de un objeto de masa (m), que se mueve con velocidad (v), se define como el producto de la masa por la velocidad (p=m.v). Un payaso de masa m se mueve con velocidad v y SABER 11° - Física Ejemplos de Preguntas Andrés Mauricio Grisales – Matemático puro 3 choca con una colchoneta que lo detiene como se observa en la figura. ¿Qué cambio provoca , en la cantidad de movimiento lineal del payaso, la fuerza que ejerce la colchoneta sobre el payaso?. A. Una disminución en la cantidad de movimiento lineal del payaso, porque la velocidad disminuye. B. Una disminución en la cantidad de movimiento lineal del payaso, porque la masa disminuye. C. Un aumento en la cantidad de movimiento lineal del payaso, porque la velocidad disminuye. D. Un aumento en la cantidad de movimiento lineal del payaso, porque la masa disminuye. 18. La figura 1 muestra el centro de masa de varias figuras geométricas, cuya masa está distribuida uniformemente. Figura 1 Se tiene un disco de masa uniforme, que rueda sobre una superficie horizontal como se muestra en la figura 2 ¿Cuál de las siguientes gráficas representa la trayectoria vertical (YCM) del centro de masa del disco? 19. Miguel y Andrés arman una carpa y para mantenerla elevada atan el centro del techo a dos cuerdas, como se muestra en el dibujo. Cuando el sistema está en equilibrio se cumple que: 20. Manuela observa una naranja de masa m que cae desde la cima de un árbol de altura h con velocidad inicial v. Para hacer el cálculo de la velocidad de la naranja en el momento del choque debe conocerse (g=aceleración gravitacional) A. m,g, h. B. v, h, m. C. v, g, h D. m, v, g. 21. Se sabe que la energía cinética de una naranja al caer depende de la masa y del cuadrado de su velocidad. Entonces es correcto afirmar que un Joule es. A. 1 kg.m/s B. 1 kg.m 2 /s C. 1 kg.m 2 /s 2 D. 1 kg 2 m 2 /s 2 22. Un jugador de hockey se encuentra inicialmente en reposo sobre una pista de hielo sin fricción. El jugador se quita el casco y lo arroja hacia el borde la pista, por lo cual, el jugador retrocede en dirección contraria a la del lanzamiento. El retroceso del jugador lo explica el hecho de que en este sistema, durante el lanzamiento, A. La energía mecánica se conserva. B. El momentum lineal se conserva. C. La masa del patinador disminuye. D. La energía cinética se conserva. 23. Sobre una carretera recta se mueven con igual rapidez y en la misma dirección, un motociclista y un carro de la policía. En el instante to, la sirena del carro de policía empieza a emitir un sonido de frecuencia fo constante. La frecuencia del sonido escuchado por el motociclista es f. Es correcto afirmar que inicialmente A. f=fo, y después f aumenta. B. f=fo, y después f disminuye. C. f=fo, y f permanece constante. D. f=0, y después f aumenta hasta ser f=2fo. En un recipiente hermético y aislado se tiene un gas ideal cuyas moléculas se mueven con rapidez promedio v1.Si el volumen del recipiente se reduce a la cuarta parte mientras la presión se mantiene constante, se puede concluir que la velocidad promedio de las moléculas del gas después de la compresión es SABER 11° - Física Ejemplos de Preguntas Andrés Mauricio Grisales – Matemático puro 4 PRUEBA DE FÍSICA 2012 1. Para la iluminación interna de una casa, un arquitecto propone el siguiente circuito. Un electricista le dice al arquitecto que debe cambiar el circuito porque al fallar uno de los bombillos se apagarán los demás. Él explica que en un circuito en serie, la corriente es la misma en todos las partes del circuito, mientras que en un circuito en paralelo, la diferencia de potencial es la misma en todas las partes del circuito. De acuerdo con lo que explica el electricista, ¿cuál es el mejor diseño que debería elaborarse para que la casa siempre esté iluminada si se daña un bombillo? 2. Para ver los efectos de la aceleración y la velocidad sobre un péndulo, un estudiante realizó el siguiente experimento: colocó péndulos de diferentes masas y longitudes dentro de un camión; cuando éste se mueve hacia adelante con velocidad constante, el estudiante observa que los péndulos toman la posición que se muestra en la figura 1, y cuando el camión acelera los péndulos toman la posición que se indica en la figura 2. El estudiante concluye que en la figura 1 la fuerza resultante sobre los péndulos es nula, mientras que en la figura 2 la fuerza resultante es diferente de cero. ¿Qué concepto físico utilizó el estudiante para llegar a estas conclusiones? A. La teoría de la relatividad. B. Las leyes de Newton. C. El principio de Arquímedes. D. Los postulados de Copérnico. 3. La posición de un motociclista que se mueve en línea recta se representa en la siguiente gráfica. En el intervalo de tiempo 3 s - 7 s, se puede afirmar que el motociclista tiene A. velocidad constante positiva, y está avanzando. B. aceleración positiva, y está avanzando. C. velocidad variable negativa, y está retrocediendo. D. aceleración negativa, y está retrocediendo. 4. Un estudiante quiere fabricar un paracaídas de tal forma que cuando se suelte verticalmente desde una misma altura, el tiempo que se demore en llegar al suelo sea mayor. Él encuentra el modelo que muestra la figura: un trozo de plástico circular atado a un cubo de madera. El estudiante le realiza diferentes modificaciones a este modelo para lograr su objetivo. ¿Cuál de las siguientes tablas de datos le permitirá al estudiante registrar sus datos para evaluar sus diseños? 5. La fuerza electrostática que ejerce un campo eléctrico sobre una carga eléctrica se describe según la expresión Dos sistemas masa-resorte 1 y 2 se colocan en una región con campo eléctrico E como se muestra en la figura. SABER 11° - Física Ejemplos de Preguntas Andrés Mauricio Grisales – Matemático puro 5 Si las esferas se sueltan desde la posición de equilibrio, estas se moverán A. 1 y 2 a la derecha, porque las fuerzas sobre ellas tienen la misma dirección. B. 2 a la derecha y 1 a la izquierda, porque las fuerzas sobre ellas son contrarias. C. 1 y 2 a la izquierda, porque las fuerzas sobre ellas son negativas. D. 1 a la derecha y 2 a la izquierda, porque el campo empuja las cargas en direcciones opuestas. 6. Un acto de circo consiste en que un payaso en bicicleta se deja caer desde una altura (H) y sin tener que pedalear da la vuelta completa en un bucle de radio (R), como se muestra en la figura. En el circo hay tres payasos: Pepini de 50 kg, Mecatin de 70 kg y Furny de 90 kg. La siguiente tabla muestra los datos cuando dos payasos dan la vuelta o se caen. Para que Mecatin pueda dar la vuelta sin caerse, debe lanzarse A. desde una altura promedio de 16 m. B. hacia un bucle de radio promedio de 2 m. C. desde una altura inicial que sea el triple del radio del bucle. D. hacia un bucle donde el radio sea la mitad de la altura inicial. 7. Observe la siguiente gráfica. La gráfica muestra cómo cambia la velocidad, en función del tiempo, de un nadador cuando se sumerge en una piscina. Según la gráfica ¿cómo es la aceleración del nadador? A. Negativa, porque el nadador se sumerge. B. Negativa, porque la velocidad disminuye. C. Cero, porque la velocidad disminuye. D. Cero, porque el movimiento es uniforme. 8. Una estudiante quiere analizar el principio de caída libre de los cuerpos. Para hacerlo, mide la velocidad de caída de balones de diferente masa que se liberan desde diferentes alturas. La siguiente tabla presenta las medidas efectuadas por la estudiante. Según los valores observados, ¿de qué depende la velocidad de caída de los balones? A. De la altura y la gravedad. B. De la masa del balón solamente. C. De la masa y de la altura. D. De la gravedad solamente. 9. La figura muestra una situación en la que un bombillo se encuentra apagado y otra en la que se encuentra encendido. Alrededor de uno de los cables que conectan el bombillo con la batería se colocan varias brújulas que en el momento en el que se enciende el bombillo cambian de posición como indica la figura. El cambio en la orientación de las brújulas, puede explicarse porque A. las cargas eléctricas en movimiento producen un campo magnético. B. un campo magnético en movimiento produce cargas eléctricas positivas. C. las cargas eléctricas en movimiento producen un campo gravitacional. D. un campo magnético en movimiento produce cargas eléctricas negativas. 10. A un recipiente con hielo, inicialmente a una temperatura de -30ºC, se le suministra calor (Q) por medio de una estufa hasta que alcanza una temperatura de 130ºC. La relación entre la cantidad de calor (Q) y la temperatura (T) para el hielo se muestra de manera cualitativa en la siguiente gráfica: De acuerdo con la gráfica, ¿en qué zona se puede tener agua líquida y vapor de agua simultáneamente? A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 SABER 11° - Física Ejemplos de Preguntas Andrés Mauricio Grisales – Matemático puro 6 11. Si se considera que el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra es circular y que tarda 28 días en recorrer su órbita, se puede afirmar que la Luna describe un movimiento circular A. uniforme, porque su velocidad angular se incrementa linealmente con el tiempo. B. uniforme, porque su velocidad angular permanece constante con el tiempo. C. uniformemente acelerado, porque su velocidad angular permanece constante con el tiempo. D. uniformemente acelerado, porque su velocidad angular se incrementa linealmente con el tiempo. 12. La radiación es un proceso de transferencia de energía mediante la transmisión de ondas electromagnéticas. Los cuerpos calientes, como el Sol, transmiten energía en forma de radiación térmica. Un objeto a una distancia x del Sol recibe una cantidad de energía directamente proporcional a su área transversal A, e inversamente proporcional a x 2 . La siguiente tabla muestra el área transversal y la distancia al Sol de cuatro satélites de Júpiter Con base en la información anterior, se puede concluir que A. Calisto recibe menos radiación porque es el más lejano del Sol. B. Ganímedes recibe más radiación del Sol porque tiene mayor área. C. Europa recibe más radiación porque es el más cercano al Sol y tiene menos área. D. los cuatro satélites reciben la misma radiación porque la distancia al Sol es similar. 13. Una carga A (de valor Q) se desplaza a una velocidad constante v, mientras otra carga idéntica B se encuentra en reposo. Es correcto afirmar que A. las cargas A y B producen solamente campos eléctricos. B. la carga A produce solamente campo eléctrico mientras la B produce campo eléctrico y magnético. C. la carga A produce campo eléctrico y magnético mientras la carga B solamente campo eléctrico. D. las cargas A y B producen campos eléctricos y magnéticos. 14. Se tiene un gas ideal en una caja herméticamente sellada, pero no aislada térmicamente, con una pared móvil indicada en la figura entre los puntos A y B. Manteniendo constante la temperatura, se coloca sobre la pared movible un bloque de masa M que comprime el gas muy lentamente. La gráfica que ilustra apropiadamente el cambio de presión en función del volumen, durante este proceso, es Responda las preguntas 15 A 17 de acuerdo con la siguiente información En una clase de física quieren analizar el movimiento del péndulo, el cual consta de una cuerda y una esfera que cuelga de ella, las cuales oscilan como se muestra en la figura. 15. El período del péndulo se define como el tiempo que tarda en realizar un ciclo completo de movimiento. El docente le pide a un estudiante que mida el período del péndulo usando un sensor que tiene un cronómetro. Cuando la esfera pasa la primera vez por el sensor, el cronómetro se inicia y cuando pasa la segunda vez se detiene. ¿En qué punto debe colocarse el sensor para que mida correctamente el período del péndulo? A. En el punto 1. B. En el punto 2. C. En el punto 3. D. En cualquiera de los tres puntos. 16. El docente les pide a sus estudiantes analizar cómo cambia el período de este péndulo si se le modifica la longitud de la cuerda. ¿Cuál sería la tabla más apropiada para registrar sus datos? 17. El docente les pide a sus estudiantes que midan la velocidad máxima con un sensor de velocidades. Para medir la velocidad máxima, cuatro estudiantes tienen acceso al péndulo y cada uno lo hace de manera distinta. El estudiante que midió con mayor precisión la velocidad máxima fue SABER 11° - Física Ejemplos de Preguntas Andrés Mauricio Grisales – Matemático puro 7 A. el que repitió el experimento tres veces colocando el sensor en el punto 2 y sacó el promedio. B. el que repitió el experimento tres veces colocando el sensor en el punto 3 y sacó el promedio. C. el que hizo el experimento una vez colocando el sensor en el punto 3. D. el que hizo el experimento una vez colocando el sensor en los puntos 1, 2 y 3 y sacó el promedio. Responda las preguntas 18 y 19 de acuerdo con la siguiente información Un estudiante realiza un experimento para determinar las características de las ondas estacionarias en una cuerda como se muestra en la figura. Los datos obtenidos en la práctica se consignan en la siguiente tabla. 18. A partir de los resultados obtenidos, el estudiante cree que: I. Al aumentar el número de antinodos, la longitud de onda aumenta para una masa determinada. II. Al aumentar la masa en la cuerda, aumenta la longitud de onda. III. Al aumentar la masa, la longitud de onda permanece constante. De lo propuesto por el estudiante se puede afirmar que es verdadero A. I y II solamente. B. I y III solamente. C. I solamente. D. II solamente. 19. Con base en los resultados obtenidos en el experimento, se puede concluir que para una masa constante A. la longitud de onda no cambia. B. la longitud de onda es proporcional al número de antinodos. C. al aumentar los antinodos, la longitud de la cuerda aumenta mientras que la longitud de onda disminuye. D. al disminuir los antinodos, la longitud de la cuerda aumenta mientras que la longitud de onda disminuye. 20. La primera ley de la termodinámica relaciona las cantidades físicas de energía interna (ΔE), calor (Q) y trabajo (W = PΔV) mediante la ecuación Q = ΔE + PΔV, donde P y V son presión y volumen, respectivamente. A un recipiente cerrado que contiene un gas ideal se le suministra calor por medio de un mechero; si todo el calor se convierte en energía térmica del gas, se sabe que éste A. no realiza trabajo porque es un proceso isotérmico. B. no realiza trabajo porque es un proceso isovolumétrico. C. realiza trabajo porque es un proceso adiabático. D. realiza trabajo porque es un proceso isobárico. 21. La eficiencia para una máquina térmica se define como , donde W es el trabajo realizado por la máquina, y QA es el calor suministrado a la máquina. Una máquina realiza un trabajo W = QA - QC, donde QC es el calor cedido por la máquina al medio. La eficiencia para este proceso es menor que 1 porque A. el calor cedido es mayor que cero. B. el calor cedido es mayor que el calor suministrado. C. el trabajo realizado por la máquina es igual al calor suministrado. D. el trabajo sobre la máquina es igual al calor cedido. 22. Se realiza un experimento para medir el voltaje en función de la corriente para un material que tiene una resistencia (R) de 40 Ω y que cumple la ley de Ohm (V = IR). La gráfica que representa el voltaje (V) en función de la corriente (I) es