PROBLEMAS CONCEPTUALES

1) De acuerdo al siguiente gráfico velocidad-tiempo, se puede afirmar que:





a. El cuerpo permaneció en reposo en el intervalo de 12s a 30s
b. Entre 0s y 12s disminuyó su aceleración
c. Entre 30s y 42s se encontraba de regreso al punto donde inició su movimiento
d. En el instante 6s, se encuentra en su punto de partida.

Respuesta: c

2) Si de manera simultánea, un primer cuerpo se deja caer y otro se lanza verticalmente hacia abajo, ambos desde la misma altura, se cumple que:

a. Ambos llegan al suelo con la misma velocidad
b. Sus aceleraciones son iguales
c. La aceleración del objeto lanzado es mayor
d. No se puede afirmar nada al respecto.

Respuesta: b

3) Se deja caer una metra desde una altura h, a medida que cae podemos afirmar que:

a. Su velocidad aumenta y su aceleración es constante
b. La velocidad y aceleración aumentan a cada instante
c. Su velocidad aumenta al doble de su aceleración
d. Su aceleración aumenta proporcionalmente al doble de su velocidad

Respuesta: b

4) Un cachorro se lanza desde un edificio en llamas y los bomberos colocan una malla para amortiguar su caída. Si se quiere que el animalito al tocar la malla genere una desaceleración más pequeña, la malla se debe:

a. Estirar lo más que se pueda
b. Da igual pues no tiene efecto al momento de desacelerar
c. Retirar del lugar, pues el cachorro sabrá frenar más rápido sin ella
d. Hacerla más floja sin que llegue al suelo

Respuesta: d

5) Siendo la aceleración y la velocidad magnitudes vectoriales, se puede decir que:

a. Nunca tienen diferentes sentidos
b. No pueden tener igual dirección
c. Pueden tener igual dirección pero diferente sentido
d. Siempre tienen igual dirección y sentido

Respuesta: c

ÓPTICA

Luz:
Forma de radiación electromagnética que el ojo humano puede detectar. Su propagación es en línea recta y su velocidad de propagación en el aire es aproximadamente c=3x10

Reflexión:
Es el fenómeno mediante el cual un rayo de luz al incidir sobre una superficie, experimenta un cambio en su dirección, regresando al medio de donde proviene.

Espejo: Es toda superficie pulida no transparente.

Leyes de la Reflexión:
1) El rayo incidente (RI), la normal (N) y el rayo reflejado (RR) se encuentran en un mismo plano perpendicular a la superficie.
2) El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Tipos de Espejos:
- Plano: no presenta ningún tipo de curvatura
- Cóncavo: Es un espejo esférico, en el que la parte pulida es la interior del casquete esférico que lo contiene.
- Convexo: Es un espejo esférico, en el que la parte pulida es la exterior del casquete esférico que lo contiene.

Tira de imágenes:
- Imagen Real: Se forma directamente por los rayos reflejados. Siempre es invertida y puede ser recogida en una pantalla.
- Imagen Virtual: Se forma por la prolongación de los rayos luminosos que inciden en la superficie pulida. Siempre son derechas y no pueden recogerse en una pantalla.

Aumento de un espejo (A):
Es la relación entre el tamaño de la imagen y el tamaño del objeto.

Refracción:
Es el fenómeno en el cual la luz, al incidir oblicuamente en la superficie de separación de dos medios diferentes, experimenta un cambio en la dirección de propagación al pasar por los rayos de luz de un medio a otro.

Leyes de Refracción:
El rayo incidente (RI), la normal (N) y el rayo refractado (rr) se encuentran en un mismo plano perpendicular a la superficie que separa ambos medios.

HIDROSTÁTICA E HIDRODINÁMICA

Fluido:
Sustancias, líquidos o gases, que no mantienen una forma fija y tienen la capacidad de fluir.

Hidrostática:
Parte de la física que estudia a los fluidos en equilibrio.

Densidad (d):
Relación entre la masa de un objeto o sustancia por unidad del volumen.

Peso Específico (p):
Relación entre el peso de un objeto o sustancia por unidad de volumen.

Presión (Pr):
Es la fuerza que un objeto ejerce perpendicularmente sobre otro, por unidad de área.

Principio de Pascal:
“Toda variación de presión en un punto de masa fluida en equilibrio se transmite íntegramente a todos los otros puntos de la masa fluida y a las paredes del recipiente.

Ecuación General De Hidrostática:
La diferencia de presión entre dos puntos de una masa fluida en equilibrio es igual al producto del peso específico del fluido por la distancia vertical que separa dichos puntos.

Principio de Arquímedes:
“La fuerza de flotación (empuje) sobre un cuerpo sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.”

Prensa Hidráulica:
Dispositivo que consta de dos cilindros cuyas secciones tienen áreas S1 y S2 comunicados interiormente lleno con un fluido.

Vasos Comunicantes:
Están constituidos por dos o más recipientes cuyos fondos están comunicados entre sí. Las alturas que alcanzan los líquidos no miscibles en un par de vasos comunicantes son inversamente proporcionales a los pesos específicos de los líquidos.

Paradoja Hidrostática:
La fuerza que ejerce un líquido sobre el fondo del recipiente que lo contiene es independiente de la forma y capacidad del recipiente.

Hidrodinámica:
Estudio de los fluidos en movimiento.

Gasto o Caudal:
Es el volumen de fluido que pasa por una determinada sección transversal, en cada segundo. Es el producto A.v, donde A es el área de la sección transversal de una tubería, y v la velocidad del fluido.

Principio de Bernoulli:
“Para un fluido no viscoso, incomprensible y en flujo estacionario, la energía por unidad de volumen permanece constante a lo largo de todo el recorrido.” Donde la velocidad de un fluido es alta, su presión es baja y donde la velocidad es baja, la presión es alta.

TRABAJO Y ENERGÍA

Trabajo (W):
Es el producto entre el vector fuerza y vector desplazamiento.

Potencia Mecánica (P):
Es una magnitud escalar medida por el cociente entre el trabajo realizado por una fuerza y el tiempo empleado en realizar dicho trabajo.

Energía (E):
Propiedad de los cuerpos o sistemas de cuerpos, en virtud de la cual estos son capaces de transformarse, modificando su condición o estado, originando procesos de transformación.

Principio de Conservación de la Energía:
La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Energía Cinética (Ec):
Es la capacidad que tiene un cuerpo de realizar trabajo en virtud de su movimiento.

Energía Potencial (Ep):
Es la capacidad que posee un cuerpo de realizar un trabajo en virtud de su movimiento.

Energía mecánica (Em):
Es la suma de las energías cinéticas y potencial de un cuerpo. Si sobre un cuerpo actúan sólo fuerzas conservativas, su energía mecánica total permanece constante durante el movimiento.

Teorema de W y E:
El trabajo neto realizado por una fuerza actúa sobre un cuerpo es igual a la variación que experimenta su energía cinética.

Choques Elásticos:
Son aquellos en los que se conserva la cantidad de movimiento y la energía cinética antes y después del choque. No se genera ninguna deformación en los cuerpos ni se genera calor.

Choques Inelásticos:
Son aquellos en los que se conserva la cantidad de movimiento pero no la energía cinética. En estos casos se produce una deformación permanente.

Choques Perfectamente Inelásticos:
Son como los elásticos, sólo que los cuerpos quedan unidos como resultado de la colisión y continúan moviéndose con velocidad común.

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Impulso (I):
Es una magnitud vectorial cuyo módulo es igual al producto de la fuerza por el intervalo de tiempo en que actúa dicha fuerza.

Cantidad de Movimiento (P):
Es una magnitud vectorial cuyo módulo es igual al producto de la masa de un cuerpo por la velocidad que tiene en dicho instante.

Relación entre I y P:
El impulso resultante sobre una partícula en un intervalo de tiempo es igual a la variación de la cantidad de movimiento de la partícula.

Principio de Conservación de P:
En un sistema aislado la suma algebraica de las cantidades de movimiento antes de la interacción es igual a la suma algebraica de las cantidades de movimiento inmediatamente después de la interacción.

Choque:
Fenómeno de interacción intensa entre dos o más cuerpos, en que al menos uno de ellos está en movimiento durante un corto intervalo de tiempo.

ESTÁTICA

Estática:
Parte de la mecánica que estudia las fuerzas aplicadas a un objeto o sistema que se encuentra en equilibrio.

Equilibrio:
Para que un cuerpo esté en equilibrio, la fuerza neta que actúa sobre él debe ser nula, es decir que su aceleración también es nula.

Cuerpo Rígido:
Aquél que sólo se deforma bajo la acción de fuerzas muy grandes.

Momento (M):
Es el efecto de rotación que produce una fuerza en torno a un punto. También se pude definir como el producto de la fuerza por el brazo.

Brazo (b):
Distancia que hay de la recta de acción que contiene a la fuerza aplicada hasta el punto de giro.

Equilibrio de rotación:
Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, la suma algebraica de sus momentos de torsión debe ser igual a cero.

Palanca:
Es un objeto rígido que puede girar en torno a un punto de apoyo o fulcro. Es considerada una máquina simple. La relación entre las fuerzas y las distancias depende de las posiciones relativas al punto de apoyo. Existen palancas de Primero, Segundo y Tercer Género.

Ventaja mecánica (Vm):
Es la relación entre la resistencia que se quiere vencer y la fuerza motriz aplicada.

Polea:
Disco acanalado capaz de girar libremente alrededor de un eje fijo que pasa por su centro. Existen poleas fijas en las que la resistencia a vencer es igual a la mitad de la fuerza que hay que aplicar, y las móviles en las que la fuerza a aplicar es la mitad de la resistencia a vencer.

Centro de Gravedad:
Es el punto en los cuerpos en el cual se puede considerar que actúa el peso.

Centro de Masa:
Es el punto de un cuerpo o sistema de partículas en el cual se puede considerar que actúa la masa.

DINÁMICA

Dinámica:
Parte de la mecánica que se encarga de estudiar el movimiento y las causas que producen dicho movimiento.

Fuerza:
Es la causa capaz de producir o modificar el movimiento de un cuerpo o capaz de originar una deformación de ellos. Es considerada una magnitud vectorial.

Masa (m):
Cantidad de materia de un cuerpo o también la medida de su inercia.

Primera Ley de Newton (Ley de inercia):
“Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que le obligue a cambiar ese estado por medio de fuerzas externas que actúen sobre él.”

Segunda Ley de Newton (Ley Fundamental de la Dinámica):
“La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.” Esta aceleración es una magnitud vectorial cuya dirección y sentido es igual al de la fuerza neta resultante aplicada al cuerpo.

Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción):
“Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre otro, éste último ejerce sobre el primero una fuerza de igual módulo y dirección pero de diferente sentido.”

Peso:
Fuerza con la que la tierra atrae a una masa. Fuerza directamente proporcional a la masa y a la aceleración de gravedad.


Fuerza de roce o fricción: Fuerza ejercida por un plano sobre un cuerpo que está apoyado en él. Siempre es paralela a la superficie de contacto.

Fuerza Normal:
Fuerza perpendicular ejercida por un plano sobre un cuerpo que está apoyado en él. Siempre es perpendicular a la superficie de contacto.

Diagrama de Cuerpo Libre:
Es la representación gráfica de todos y cada uno de los vectores de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, llevadas al origen de un sistema de coordenadas cartesianas.

Fuerza Centrípeta:
Fuerza dirigida hacia el centro de una trayectoria circular, que se necesita para mantener un cuerpo con movimiento circular uniforme.

Fuerza Restauradora (Ley de Hooke):
Siempre que sobre un cuerpo elástico actúe una fuerza deformadora aparece una fuerza de recuperación o restitución, que se opone al sentido del desplazamiento del cuerpo.

Ley de Gravitación:
“Toda partícula del universo atrae a cualquier otra partícula con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”

CINEMÁTICA

Movimiento:
Cambio de posición de una partícula puntual respecto a un sistema de referencia considerado fijo.

Trayectoria:
Línea imaginaria que describe un cuerpo en movimiento.

Desplazamiento:
Vector trazado desde el punto de partida de un cuerpo en movimiento hasta el punto de llegada.

Velocidad:
Magnitud vectorial medida por el cociente entre el vector desplazamiento y el tiempo empleado en realizar dicho desplazamiento.

Distancia (d):
Es el módulo del vector desplazamiento.

Rapidez (V):
Magnitud escalar que se obtiene por el cociente entre la distancia recorrida por un cuerpo y el tiempo empleado en recorrer dicha distancia.

Rapidez constante:
Un cuerpo tiene rapidez constante cuando recorre distancias iguales en intervalos de tiempo iguales.

Movimiento Rectilíneo Uniforme:
Es el cambio de posición de una partícula cuya trayectoria es una línea recta y cuya rapidez es constante.

Aceleración:
Magnitud vectorial que se obtiene por el cociente entre el cambio de velocidad y el tiempo empleado para realizar dicha variación.

Aceleración constante:
Un cuerpo tiene aceleración constante cuando la variación que experimenta su rapidez es la misma en iguales intervalos de tiempo.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado:
Cambio de posición de un cuerpo que describe una trayectoria en línea recta, mientras su aceleración es constante. Si la variación de la rapidez va en aumento, indica una aceleración positiva y en consecuencia el movimiento suele llamarse Uniformemente Acelerado; en caso de existir una disminución en la rapidez, se trata entonces de un movimiento Uniformemente Retardado, y naturalmente la aceleración será negativa.