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.