Test sobre Dinámica, Trabajo y Energía

Pregunta 1: Un aumento en la fricción del aire sobre una pelota lanzada, manteniendo la fuerza inicial, resulta en una menor distancia horizontal alcanzada.

A. Sí

B. No

Explicación: La fricción es una fuerza que se opone al movimiento. Si la fricción del aire aumenta, la pelota encontrará mayor resistencia y, por lo tanto, la distancia horizontal que logrará avanzar será menor con la misma fuerza de lanzamiento. Las tablas de entrenamiento demuestran que, al aumentar la fricción del aire de 1.4 N a 2.4 N, la distancia horizontal alcanzada disminuye para las mismas fuerzas de lanzamiento (por ejemplo, de 8 m a 6 m con una fuerza de 10 N).

Pregunta 2: Con base en los datos de entrenamiento iniciales y el principio de que una mayor fricción del aire resulta en una menor distancia alcanzada, ¿qué tabla representa correctamente los resultados de los lanzamientos si el entrenamiento se realiza en una cancha con mayores corrientes de aire que aumentan la fricción a la pelota?

A. | Fuerza (N) | Fricción con el aire (N) | Distancia horizontal alcanzada (m) || --- | --- | --- || 10 | 0,4 | 10 || 15 | 0,4 | 24 || 20 | 0,4 | 36 |

B. | Fuerza (N) | Fricción con el aire (N) | Distancia horizontal alcanzada (m) || --- | --- | --- || 10 | 2,4 | 10 || 15 | 2,4 | 24 || 20 | 2,4 | 36 |

C. | Fuerza (N) | Fricción con el aire (N) | Distancia horizontal alcanzada (m) || --- | --- | --- || 10 | 0,4 | 6 || 15 | 0,4 | 16 || 20 | 0,4 | 28 |

D. | Fuerza (N) | Fricción con el aire (N) | Distancia horizontal alcanzada (m) || --- | --- | --- || 10 | 2,4 | 6 || 15 | 2,4 | 16 || 20 | 2,4 | 28 |

Explicación: El problema indica que el paso de corrientes de aire es mayor, lo que aumenta la fricción. La tabla original muestra una fricción de 1,4 N, por lo tanto, la nueva fricción debe ser mayor a 1,4 N. Esto descarta las opciones que muestran 0,4 N de fricción. Nos quedan las opciones con 2,4 N de fricción. Además, la fricción se opone al movimiento, por lo que una fricción mayor resultará en una menor distancia alcanzada. Comparando las distancias originales (8 m, 20 m, 32 m) con las opciones restantes, la opción que muestra una fricción de 2,4 N y distancias menores (6 m, 16 m, 28 m) es la correcta.

Pregunta 3: En un diagrama de fuerzas sobre una lámpara colgando en reposo, la fuerza de tensión de la cuerda se representa apuntando hacia abajo.

A. Sí

B. No

Explicación: La tensión es la fuerza que ejerce la cuerda para sostener la lámpara, jalándola hacia arriba para evitar que caiga. Por lo tanto, la flecha de la tensión siempre debe apuntar hacia arriba, en dirección al techo. El material de estudio indica que en el diagrama B la tensión está hacia abajo, lo cual es incorrecto.

Pregunta 4: En un objeto colgando en reposo, la fuerza de peso se representa en un diagrama de fuerzas apuntando hacia arriba.

A. Sí

B. No

Explicación: Según los materiales de estudio, la fuerza de peso (la fuerza con la que la Tierra atrae al objeto) siempre debe apuntar hacia abajo, ya que la gravedad jala hacia el centro del planeta.

Pregunta 5: Según los materiales de estudio, si se aplica la misma fuerza para girar un objeto, ¿cómo influye la distancia desde el pivote hasta el punto de aplicación de la fuerza en el torque resultante?

A. A menor distancia, mayor es el torque.

B. La distancia no afecta el torque si la fuerza es constante.

C. A mayor distancia, mayor es el torque.

D. El torque disminuye a medida que la distancia aumenta.

Explicación: Los materiales de estudio indican claramente que 'A mayor distancia (desde el pivote hasta donde se produce la fuerza) mayor torque' y que 'a mayor distancia, mayor es el resultado final' del torque. Por lo tanto, un incremento en la distancia, manteniendo la fuerza constante, resulta en un torque más potente.