Examen de Mecánica: Trabajo, Energía y Cantidad de Movimiento
Preguntas del examen
Una fuerza constante de 20 N actúa en la misma dirección del desplazamiento de 5 m. ¿Qué trabajo realiza?
¿Cuál es la energía cinética de un cuerpo de 2 kg que se mueve a 3 m/s?
Un objeto de 2 kg se encuentra a 5 m sobre un nivel de referencia. ¿Cuál es su energía potencial gravitatoria respecto de ese nivel? Usa g = 10 m/s².
¿En qué situación se conserva la energía mecánica total de un sistema?
Una máquina realiza 200 J de trabajo en 10 s. ¿Cuál es su potencia media?
¿Cuál es la magnitud de la cantidad de movimiento de un cuerpo de 3 kg que se mueve a 4 m/s?
¿A qué equivale el impulso de una fuerza neta sobre un cuerpo?
En una colisión perfectamente elástica de un sistema aislado, ¿qué magnitudes se conservan?
¿Hacia dónde apunta la aceleración centrípeta en un movimiento circular uniforme?
Un objeto se mueve con rapidez de 6 m/s en una trayectoria circular de radio 3 m. ¿Cuál es su aceleración centrípeta?
Solucionario con explicaciones
(ver respuestas)
- Una fuerza constante de 20 N actúa en la misma dirección del desplazamiento de 5 m. ¿Qué trabajo realiza?
Respuesta: d) 100 J.
W = Fd cos 0° = 20 × 5 = 100 J.
- ¿Cuál es la energía cinética de un cuerpo de 2 kg que se mueve a 3 m/s?
Respuesta: b) 9 J.
Ec = ½mv² = ½ × 2 × 3² = 9 J.
- Un objeto de 2 kg se encuentra a 5 m sobre un nivel de referencia. ¿Cuál es su energía potencial gravitatoria respecto de ese nivel? Usa g = 10 m/s².
Respuesta: e) 100 J.
Ep = mgh = 2 × 10 × 5 = 100 J.
- ¿En qué situación se conserva la energía mecánica total de un sistema?
Respuesta: a) Cuando solo realizan trabajo fuerzas conservativas y no existen otras transferencias de energía mecánica.
La energía mecánica permanece constante cuando no hay trabajo neto de fuerzas no conservativas ni otras transferencias que la modifiquen.
- Una máquina realiza 200 J de trabajo en 10 s. ¿Cuál es su potencia media?
Respuesta: c) 20 W.
P = W/t = 200/10 = 20 W.
- ¿Cuál es la magnitud de la cantidad de movimiento de un cuerpo de 3 kg que se mueve a 4 m/s?
Respuesta: d) 12 kg·m/s.
p = mv = 3 × 4 = 12 kg·m/s.
- ¿A qué equivale el impulso de una fuerza neta sobre un cuerpo?
Respuesta: b) Al cambio de su cantidad de movimiento.
El teorema impulso-cantidad de movimiento establece que el impulso neto es igual a la variación de la cantidad de movimiento.
- En una colisión perfectamente elástica de un sistema aislado, ¿qué magnitudes se conservan?
Respuesta: e) La cantidad de movimiento total y la energía cinética total.
En una colisión elástica aislada se conservan tanto el momento lineal total como la energía cinética total.
- ¿Hacia dónde apunta la aceleración centrípeta en un movimiento circular uniforme?
Respuesta: c) Hacia el centro de la trayectoria.
La aceleración centrípeta modifica la dirección de la velocidad y apunta hacia el centro del movimiento circular.
- Un objeto se mueve con rapidez de 6 m/s en una trayectoria circular de radio 3 m. ¿Cuál es su aceleración centrípeta?
Respuesta: a) 12 m/s².
ac = v²/r = 6²/3 = 12 m/s².
Sobre este examen
- Preguntas: 10 de opción múltiple con una sola respuesta correcta
- Tiempo recomendado: unos 15 minutos (1,5 min por pregunta)
- Corrección: automática, con explicación de cada respuesta
- Alternativas: a) a e), con una respuesta correcta
Qué evalúa: Resuelve diez ejercicios sobre energía cinética, energía potencial, trabajo, potencia, impulso, colisiones y aceleración centrípeta.
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