PREICFES INCLUYENTE ENTORNO FÍSICO 2

1. Para estudiar un “circuito” formado por tubos que conducen agua, se puede hacer una analogía con un circuito eléctrico como se sugiere en la figura, donde una bomba equivalente a una fuente, una resistencia a una región estrecha, un voltímetro a un manómetro y un swich a una llave de paso.

Aplicando la analogía a los siguientes circuitos de agua, se concluye que aquel en el cual la presión en el punto B es menor, es

2. Se lanza un haz de partículas, todas con igual velocidad y carga, en una región en donde existe un campo magnético uniforme de magnitud B. El haz se divide en cuatro, cada uno de los cuales describe una semicircunferencia, como se observa en la figura

  

El haz que tiene las partículas más masivas es

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

CONTESTE LAS PREGUNTAS 3 A 5 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

Utilizando dos láminas metálicas cargadas se genera un campo eléctrico constante en la región limitada por las placas. Una persona camina dentro de la región con campo llevando una pequeña esfera cargada eléctricamente con -0,1C.

3. Que la diferencia de potencial entre las placas sea 100 voltios, significa que

A. en cualquier punto entre las placas la energía eléctrica de 1C es 1 Joule

B. la energía necesaria para llevar 1C de una placa a la otra es 100J

C. la energía asociada a 1C es 100 voltios

D. la energía necesaria para llevar 100C de una placa a la otra es 1J

4 Para hacer trabajo contra la fuerza eléctrica la persona debe caminar en la dirección

A. N      B. S     C. E      D. O

5 El trabajo en contra de la fuerza debido al campo eléctrico, para llevar la esfera cargada desde el punto A hasta el punto B, es

A. 50J, positivo porque la energía eléctrica de la esfera aumenta cuando se mueve de A a B

B. -50J, negativo porque la energía eléctrica de la esfera disminuye cuando se mueve de A a B

C. 10J, positivo porque la energía eléctrica de la esfera aumenta cuando se mueve de A a B

D. -10J, negativo porque la energía eléctrica de la esfera disminuye cuando se mueve de A a B

6 La potencia disipada por una resistencia se define como el calor disipado en una unidad de tiempo (P.ÎQ / Ît). De las siguientes ecuaciones, la que tiene unidades de potencia es

A. P = V / I      B. P = V I        C. P = I / V             D. P = V I²

7 Las esferas metálicas que se muestran en la figura se cargan con 1C cada una. La balanza se equilibra al situar el contrapeso a una distancia x del eje

Se pone una tercera esfera a una distancia 2d por debajo de a esfera A y cargada con -2C. Para equilibrar la balanza se debe

A. agregar carga positiva a la esfera A         

B. mover la esfera B hacia abajo

C. mover el contrapeso a la derecha           

D. mover el contrapeso a la izquierda

8. Dos esferas (1 y 2) con cargas iguales se encuentran sobre una superficie lisa no conductora y están atadas a un hilo

9. Un imán se introduce perpendicular al plano de una espira circular como se ilustra en la figura. Mientras el imán está en movimiento

A. el campo magnético en el área delimitada por el alambre, no se altera

B. se genera un campo eléctrico paralelo al campo magnético

C. el alambre se mueve en la misma dirección del imán

D. se genera una corriente eléctrica en el alambre

10. Se tienen dos barras A y B en contacto, apoyadas sobre soportes aislantes como se muestra en la figura. La barra A es metálica y la B es de vidrio. Ambas se ponen en contacto con una barra cargada C. Después de un momento se retira la barra C. Posteriormente se acercan dos péndulos de esferas conductoras neutras, una en cada extremo de este montaje. La afirmación que mejor describe la posición que adoptarán los péndulos después de retirar la barra C es

A. el péndulo próximo a la barra A se aleja al igual que lo hace el otro péndulo de la barra B

B. el péndulo próximo a la barra A se acerca al igual que lo hace el otro péndulo a la barra B

C. el péndulo próximo a la barra A se acerca a ella y el péndulo próximo a la barra B se mantiene vertical

D. el péndulo próximo a la barra A se mantiene vertical y el péndulo próximo a la barra B se acerca

11. Una resistencia R_o se conecta en paralelo a otra resistencia R, como indica la figura. Si se tiene que la resistencia equivalente entre los puntos a y b igual a R_o /4, se debe cumplir que el valor de R es igual a

RESPONDA LAS PREGUNTAS 12 Y 13 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

Una carga de +2C se encuentra a 2m, de una carga de -2C, como muestra la figura

12. Si la magnitud de la fuerza eléctrica que una carga ejerce sobre otra es

,  donde

 entonces la fuerza que ejerce la carga positiva sobre la negativa es

A. 9 x 10⁹ N en la dirección positiva del eje X

B. 9 x 10⁹ N en la dirección negativa del eje X

C. 1/9 x 10⁹ N en la dirección positiva del eje X

D. 1/9 x 10⁹ N en la dirección negativa del eje X

13. De las siguientes sugerencias que se dan para duplicar los valores de las fuerzas anteriores, la acertada es

A. duplicar la distancia entre las cargas

B. reducir a la mitad la distancia entre las cargas

C. duplicar la magnitud de las dos cargas

D. duplicar la magnitud de una de las dos cargas

RESPONDA LAS PREGUNTAS 14 Y 15 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

A un material se le aplican distintos valores de diferencia de potencial y se mide la corriente que circula a través de él,obteniendo la siguiente gráfica

14. De esto se concluye que la resistencia eléctrica del material

A. es independiente del voltaje aplicado (el material es óhmico)

B. varía directamente con el voltaje aplicado

C. varía inversamente con el voltaje aplicado

D. varía cuadráticamente con el voltaje aplicado

15. Si m es la pendiente de la recta de la gráfica anterior, la resistencia eléctrica del material R es

           

RESPONDA LAS PREGUNTAS 16 A 17 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

La figura muestra dos partículas cargadas (1 y 2) en donde la partícula 1 está fija.

16. En estas condiciones es cierto que

A. la fuerza electrostática sobre 2 vale cero, porque la carga neta es cero

B. para mantener a 2 en reposo se debe ejercer sobre ella una fuerza de valor

 en la dirección positiva del eje x

C. la distancia d puede variar sin que se modifique la fuerza eléctrica de q sobre -q

D. es posible mantener a 2 en reposo ejerciendo sobre ella una fuerza mayor en magnitud a

, formando un

ángulo θ apropiado con el eje x

17. Si sobre la partícula 2 se ejerce una fuerza F paralela al eje X tal que la distancia entre 1 y 2 aumenta linealmente con el tiempo, es cierto que

A. la fuerza neta sobre 2 es cero en todo instante

B. como la interacción eléctrica disminuye, el valor de F aumenta

C. el movimiento de 2 es uniformemente acelerado debido a la interacción eléctrica con la partícula 1

D. el valor de F permanece constante

RESPONDA LAS PREGUNTAS 18 A 21 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

Una partícula de carga +q se desplaza con velocidad V y penetra en una región de ancho L donde existe un campo eléctrico constante E paralelo al eje X, como muestra la figura.

18. La componente de la velocidad de la partícula en el eje Y, mientras atraviesa la región con campo eléctrico

A. aumenta linealmente con el tiempo

B. disminuye linealmente con el tiempo

C. varía proporcionalmente al cuadro del tiempo

D. Permanece constante y es igual a V

19. La trayectoria seguida por la partícula en la región del campo eléctrico, es la mostrada en

20. El tiempo que tarda la partícula en atravesar la región con campo eléctrico es L/V y su aceleración horizontal vale

. El punto en donde la partícula abandona el campo eléctrico tiene como absisa

 y ordenada x igual a

21. Una vez la carga abandona la región del campo eléctrico, su velocidad en el marco de referencia de la figura, está mejor representada por el vector mostrado en

22. Un camarógrafo aficionado filmó el momento en el que se producían dos descargas eléctricas entre tres esferas cargadas sujetas en el aire por hilos no conductores. La figura muestra un esquema aproximado de lo que sucedió, indicando la dirección de la descarga. De lo anterior es correcto afirmar que inmediatamente antes de la descarga, las esferas

A. 2 y 3 estaban cargadas positivamente

B. 2 y 1 estaban cargadas positivamente

C. 3 y 1 estaban cargadas positivamente

D. estaban cargadas positivamente

23. Una pila eléctrica usualmente tiene indicado en sus especificaciones 1,5 voltios.

(1 voltio = 1 Joule/coulomb). Entonces 1,5 voltios en una pila significa que

A. la energía por unidad de carga es 1,5 Joules.

B. la energía total acumulada en la pila es 1,5 Joules,

C. la energía máxima que puede proporcionar la pila es 1,5 Joules.

D. la energía por electrón es 1,5 Joules.

24. En un circuito en serie de tres bombillos, uno se fundió. La corriente en las otras dos bombillas

A. aumenta, porque la resistencia disminuye.

B. disminuye, porque parte de la corriente se pierde en el lugar donde se fundió el bombillo.

C. permanece igual, porque la corriente no depende de la resistencia.

D. es nula, porque la corriente no circula.

PREICFES INCLUYENTE ENTORNO FÍSICO

Las competencias en ciencias naturales del ICFES:

Los temas que evalúa el ICFES en el entorno físico:

MECÁNICA CLÁSICA

La Mecánica es la rama de la física que describe el movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. En particular, la mecánica clásica: se subdivide en Cinemática (también llamada Geometría del movimiento), que se ocupa del movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo originan; la dinámica, que describe el movimiento estudiando las causas de su origen; y la estática, que estudia las condiciones de equilibrio.                                      

Tomado de:  

http://www.lawebdefisica.com/rama/mecanica.php

1. 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.

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 carro de masa M, se mueve sobre una superficie horizontal con velocidad V1 en la dirección que ilustra la figura (a). En cierto instante un objeto de masa m que se mueve perpendicular a la superficie, cae en el interior del carro y continúan moviéndose los dos como se muestra en la figura (b). Desprecie el rozamiento entre la superficie de la carretera y el carro.

La rapidez del carro después de que el objeto cae dentro de él

A. disminuye porque la cantidad de masa que se desplaza horizontalmente aumenta.

B. aumenta porque durante el choque el carro adquiere la velocidad del objeto que cae.

C. aumenta porque al caer el objeto le da un impulso adicional al carro.

D. no cambia porque el momentum del objeto es perpendicular al del carro.

TERMODINÁMICA

La rama de la física que hace foco en el estudio de los vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.    Tomado de: http://definicion.de/termodinamica/#ixzz41tClydO5

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:

5. 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

6. 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.

7. 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.

8. 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

EVENTOS ONDULATORIOS

El estudio de los fenómenos ondulatorios introduce las nociones de continuidad y de propagación de perturbaciones (eventos físicos) afectando todo el dominio del espacio-tiempo (movimiento de «objetos» no tangibles). Caracterizar el estado desde este referente consiste en determinar las condiciones de frontera para un evento ondulatorio, estableciendo un sistema de referencia y describiéndolo en términos de velocidad de fase, fase, frecuencia, amplitud de la onda y el valor de la ecuación de onda para un instante o punto determinado.

Las interacciones estarán referidas a las interacciones onda-partícula y onda-onda, de tal manera que se aborden los fenómenos de reflexión, refracción, difracción, polarización e interferencia, en relación con el principio de superposición. Aquí se incluye el análisis de los modelos ondulatorios de la luz y del sonido.

La caracterización de la dinámica de un evento ondulatorio, o la manera como éste evoluciona en el espacio y en el tiempo, alude a los conceptos de estacionariedad y noestacionariedad, velocidad de grupo, dirección de avance de la onda y principio de superposición. Remite, en síntesis, al análisis de la denominada ecuación de onda, a partir de la cual es posible detenerse en el tiempo y analizar, la función de la posición, o ubicarse en un punto específico y “observar” cómo varía con el tiempo.

Tomado de: https://sites.google.com/a/colegiocisneros.edu.co/fisica10y11/home/eventos-ondulatorios

Responda las preguntas 9 y 10 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.

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.

9. 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.

10. 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.

11. Un estudiante midió la energía potencial de un vagón en una montaña rusa. La gráfica representa los datos obtenidos por el estudiante.

De los siguientes modelos de montaña rusa, ¿cuál explica la gráfica obtenida por el estudiante?

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.

El período del péndulo se define como el tiempo que tarda en realizar un ciclo completo de movimiento.

12. 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.

13. 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?

14. 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

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.

EVENTOS ELECTROMAGNÉTICOS

Incluye la caracterización de la carga eléctrica de un sistema (su naturaleza, su ilustración gráfica, etc.). Las interacciones se remiten al análisis básico de las características atractivas y repulsivas de fuerzas eléctricas y magnéticas (variación inversa con el cuadrado de la distancia, dependencia directa de la carga, etc.) y los procesos mediante los cuales es posible cargar eléctricamente un sistema. También involucran la noción de campo, potencial eléctrico y de las condiciones necesarias para generar una corriente eléctrica (nociones de conductividad y resistividad eléctrica), así como las condiciones necesarias para que un cuerpo interactúe en un campo magnético. La dinámica centrará su atención en el análisis de circuitos sencillos y de la inducción electromagnética.

Tomado de: https://sites.google.com/a/colegiocisneros.edu.co/fisica10y11/home/eventos-electromagneticos

15. 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?

16. 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.

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.

17. 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.