Bloque 2. Las fuerzas. La explicación de los cambios 1. ¿Cuál de las siguientes cantidades físicas es vectorial? A) Fuerza B) Masa C) Tiempo D) Longitud 2. Una bicicleta se mueve con una rapidez constante de 3 m/s, de repente choca contra el borde de una banqueta que la detiene. De acuerdo con el enunciado anterior, ¿a qué ley de Newton se hace referencia? A) A la primera B) A la segunda C) A la tercera D) A la cuarta 3. Un automóvil se mueve con una rapidez de 80 km/h y choca contra una barda. Al momento del impacto, el auto ejerce una fuerza sobre la barda que, a su vez, suministra una fuerza de igual magnitud sobre el auto pero en sentido opuesto. ¿A cuál ley de Newton hace referencia el fenómeno? A) A la primera B) A la segunda C) A la tercera D) A la cuarta 4. El enunciado “La aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa” ¿a cuál ley de Newton se refiere? A) A la primera B) A la segunda C) A la tercera D) A la cuarta 5. Un niño se para sobre una mesa y ejerce una fuerza igual a su peso. ¿Cómo es la magnitud y dirección de la fuerza que ejerce la mesa sobre el niño? A) Menor que el peso del niño y dirigida en sentido opuesto. B) Igual que el peso del niño y dirigida en sentido opuesto. C) Igual que el peso del niño y dirigida en el mismo sentido. D) Menor que el peso del niño y dirigida en el mismo sentido. 6. ¿Cómo se llama a la tendencia de los cuerpos a permanecer en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, si la fuerza neta sobre dichos cuerpos es nula? A) Impulso B) Gravedad C) Aceleración D) Inercia 7. Un autobús de 3 000 kg viaja por una autopista y acelera a razón de 1.2 m/s². ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que acelera al vehículo? A) 1 800 N B) 3 600 N C) 5 400 N D) 7 200 N 8. A un balón de 1.2 kg de masa, el cual se encuentra en reposo, se le aplica una fuerza de 18 newtons. ¿Cuál será la aceleración del objeto? A) 15 m/s² B) 5 m/s² C) 1.5 m/s² D) 0.15 m/s² 9. Una fuerza de 1 500 N actúa sobre una caja acelerándola a un ritmo de 3 m/s². ¿Cuál es la masa de la caja? A) 125 kg B) 250 kg C) 500 kg D) 750 kg 10. Un yate navega en mar abierto y apaga el motor que lo impulsa. Si la masa del navío es de 45 000 kg, y su aceleración es de −0.5 m/s². ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que frena el yate? A) 22 500 N B) 4 500 N C) 2 250 N D) 250 N 11. Un peso de 800 N se coloca a 4 m del soporte de una balanza. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que debe aplicarse en el extremo opuesto, a 5 m del soporte, para equilibrar la balanza? A) 1 600 N B) 1 000 N C) 810 N D) 640 N 12. Una persona desea levantar una cubeta de 120 N con la ayuda de un torno cuyo radio del cilindro es de 15 cm. ¿Qué fuerza debe aplicar en la manivela de radio igual a 40 cm? A) 15 N B) 45 N C) 90 N D) 320 N 13. Determina la magnitud de la fuerza que debe aplicarse al extremo de una cuerda que pasa por una polea sin fricción y en extremo opuesto se encuentra atada una carga de 140 N. A) 14 N B) 40 N C) 70 N D) 140 N 14. Una lámpara de 800 N cuelga de una cadena que se encuentra sujeta al techo. ¿Cuál es la magnitud de la tensión en la cadena? A) 1 000 N B) 800 N C) 600 N D) 400 N 15. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que se debe aplicar para subir una caja de 8 400 N si se coloca al pie de un plano inclinado como se muestra en la figura? [IMAGEN: fisica_2_15.webp | Plano inclinado con caja, fuerza F y medidas de 1.2 m, 2 m y 8 400 N | PDF p. 30; libro p. 274] A) 14 000 N B) 12 020 N C) 6 300 N D) 5 040 N 16. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza \(F\) que equilibra la balanza? [IMAGEN: fisica_2_16.webp | Balanza con soporte, brazos de 6 m y 4 m y fuerza de 48 N | PDF p. 30; libro p. 274] A) 32 N B) 36 N C) 72 N D) 86 N 17. Fabián sube a una báscula y ésta marca 75 kg, ¿cuál es su peso? A) 735.75 N B) 588.6 N C) 441.45 N D) 353.16 N 18. El peso de Adriana es de 607.6 N, ¿cuál es su masa? (Considera g = 9.8 m/s²). A) 90 kg B) 78 kg C) 62 kg D) 50 kg 19. Joaquín aplica una fuerza paralela a la superficie de 200 N para mover una caja 50 m sobre una superficie sin fricción. ¿Qué trabajo realiza la fuerza? A) 1 000 J B) 2 000 J C) 8 000 J D) 10 000 J 20. ¿Cuál es el trabajo que se realiza para levantar una bolsa de 15 kg hasta una altura de 2 m? (Considera g = 9.8 m/s²). A) 30 J B) 147 J C) 190 J D) 294 J 21. Juan realiza un trabajo de 6 000 J para desplazar una caja por una superficie horizontal de 80 m. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza, paralela al piso, que aplica Juan sobre la caja? A) 40 N B) 60 N C) 75 N D) 750 N 22. Un automóvil de 1 800 kg se mueve a una rapidez constante de 25 m/s. ¿Cuál es el valor de su energía cinética? A) 4 500 J B) 9 000 J C) 45 000 J D) 562 500 J 23. Un niño juega con su patineta y se mueven a una rapidez constante de 2 m/s y su energía cinética es de 60 J. ¿Cuál es la masa del niño y la patineta? A) 60 kg B) 45 kg C) 30 kg D) 20 kg 24. ¿Cuál es la energía potencial de una bolsa de 15 kg colocada a 8 m de altura? (Considera g = 10 m/s²). A) 300 J B) 600 J C) 800 J D) 1 200 J 25. Pedro tiene un peso de 800 N y sube por las escaleras de un edificio hasta una altura de 40 m. ¿Cuál es su energía potencial? A) 32 000 J B) 24 000 J C) 16 000 J D) 8 000 J 26. Una caja se encuentra a 7 m de altura y su energía potencial es de 1 400 J. ¿Cuál es su masa? (Considera g = 10 m/s²). A) 10 kg B) 20 kg C) 30 kg D) 40 kg 27. Una persona se encuentra a 15 m de altura y su energía potencial es de 14 700 J. ¿Cuál es su peso? A) 98 N B) 245 N C) 490 N D) 980 N 28. Una pelota de 0.6 kg que se encuentra a 9 m de altura cae. ¿Cuál es la energía cinética de la pelota al llegar al suelo? (Considera g = 10 m/s²). A) 9 J B) 18 J C) 27 J D) 54 J 29. Fernando lanza una pelota de 0.5 kg hacia arriba verticalmente con una rapidez de 12 m/s. ¿Cuál es la energía potencial de la pelota en su punto más alto? A) 18 J B) 36 J C) 48 J D) 72 J 30. Un objeto se deja caer desde una altura de 4.05 m. ¿Cuál es su rapidez al momento de tocar el suelo? (Considera g = 10 m/s²). A) 9 m/s B) 8 m/s C) 6 m/s D) 5 m/s 31. Un automóvil circula sobre un tramo de pista con una rapidez de 215 km/h. ¿Qué tipo de energía desarrolla? A) Calorífica B) Térmica C) Potencial D) Cinética 32. Una bicicleta se desplaza sobre una superficie horizontal y, sin fricción, llega al pie de una colina y empieza a subir hasta detenerse a cierta altura, esto se debe a que: [IMAGEN: fisica_2_32.webp | Ciclista que pasa de una superficie horizontal a una colina | PDF p. 31; libro p. 275] A) la energía cinética de la bicicleta permanece constante y eso le permite subir. B) la energía cinética de la bicicleta se transforma en energía potencial. C) la energía potencial de la bicicleta siempre es la misma. D) la fuerza con que se mueve la bicicleta va en aumento. 33. Un ciclista se desliza, sin impulsarse, desde lo alto de una rampa. ¿A qué altura llegará el ciclista si no existe ninguna fuerza de rozamiento y se desprecia la fricción con el aire? [IMAGEN: fisica_2_33.webp | Rampa curva con ciclista y posiciones numeradas | PDF p. 31; libro p. 275] A) 1 B) 4 C) 3 D) 2 34. La unidad fundamental de carga eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades es: A) Coulomb B) Joule C) Ohm D) Ampere 35. ¿Cuál es la partícula del átomo que posee carga eléctrica positiva? A) Electrón B) Protón C) Neutrón D) Isótopo 36. ¿Cuál es la carga eléctrica que poseen los electrones? A) Neutra B) Positiva C) Negativa D) Despreciable 37. El principio de interacción establece que las cargas de igual signo se: A) suman B) restan C) atraen D) repelen 38. Relaciona las siguientes columnas: I. Frotamiento II. Contacto III. Inducción a) Un cuerpo se aproxima a otro sin tocarlo y provoca que este último quede con carga de signo opuesto a la del primer cuerpo. b) Un cuerpo adquiere cargas de un signo y el otro de un signo opuesto al último. c) Los dos cuerpos adquieren cargas del mismo signo. A) I:b); II:a); III:c) B) I:b); II:c); III:a) C) I:a); II:c); III:b) D) I:a); II:b); III:c) 39. Jorge camina sobre la alfombra de su oficina con unos zapatos de suela sintética y su traje es de nailon, ¿por cuál de las siguientes formas adquirirá carga eléctrica esta persona? A) Por conducción B) Por inducción C) Por frotamiento D) Por contacto 40. Al encender una batidora ocurren varios sucesos relacionados con la energía. ¿Cuál es el orden de aparición de los tipos de energía? A) mecánica, acústica y eléctrica. B) acústica, eléctrica y mecánica. C) eléctrica, mecánica y acústica. D) eléctrica, acústica y mecánica. 41. Al frotar una barra de vidrio con un trozo de piel, la barra cede electrones. ¿Qué es lo que sucede con el pedazo de piel? A) Cede también electrones. B) Queda con carga neutra. C) Queda con carga negativa. D) Queda con carga positiva. 42. ¿Por qué razón la punta norte de la aguja de una brújula apunta al Norte geográfico? A) Porque el Norte geográfico es el sur magnético terrestre. B) Porque la punta norte de la brújula es en realidad el Polo Sur. C) Porque los polos magnéticos se repelen. D) Porque los polos magnéticos se atraen. 43. Es el fenómeno natural que se origina por el movimiento de los metales líquidos en el núcleo de la Tierra. A) Gravedad B) Campo eléctrico C) Sismos terrestres D) Campo magnético terrestre