Fìsica

PRUEBA SABER 11

MATERIAL DE ORIENTACIÓN Y APOYO

ISBN : 958-97147-0-6

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Preparación Pruebas Saber - Física

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PRESENTACIÓN

Las pruebas externas que se implementan en el sistema educativo colombiano son, un indica-dor del cumplimiento de estándares y la consolidación de competencias en los estudiantes en los diferentes niveles de formación, sin embargo es necesario contar con apoyos didácticos que le posibilite tanto a las instituciones como a los estudiantes ser asertivos en este tipo de prue-bas, que si bien se apoyan en el conocimiento, requieren de unas disposiciones especiales que se van a ver reflejados en los niveles de desempeño.

El presente módulo pretende ser una herramienta de estudio en los diferentes componentes que manejan las pruebas saber que se aplica a los estudiantes del grado undécimo; en el en-contrará pautas y alternativas que posibiliten adentrase en las áreas del conocimiento, se re-quiere disposición y responsabilidad para emprender esta ruta que la Corporación Educativa

Nuevo Paradigma le propone. Si bien a grandes rasgos se está presentando las temáticas cen-trales de la prueba del Estado.

Una alta dosis de iniciativa e investigación será el componente esencial para alcanzar resulta-dos significativos, de los cuales tiene una gran variedad de beneficiarios.

Para la Corporación Educativa Nuevo Paradigma es de gran satisfacción poder aportar a los procesos que las instituciones educativas vienen adelantando en sus planes de mejoramiento y el poder llegar a cada uno de sus estudiantes con esta herramienta pedagógica, es una gran responsabilidad, porque los altos desempeños están supeditados a los niveles de motivación que se despierten en la comunidad educativa; es por esta razón que profesionales idóneos han dado lo mejor de sí para llenar las expectativas de quienes se acerquen a los contenidos aquí expuestos.

Nuestra gratitud a todos los que participaron de este trabajo y nuestra voz de aliento para todas las personas que con actitud de aprendiz, aprovechan al máximo lo que en este módulo quere-mos compartir.

Este material es de propiedad de la Corporación Educativa Nuevo Paradigma. Prohibido la reproducción parcial o total de este documento y todos los anexos que se incluyan.


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CIENCIAS NATURALES

FÍSICA

En cada uno de los siguientes apartados se describen las características generales de las com-petencias y los tópicos particulares que se evalúan en cada prueba. Las pruebas de ciencias naturales tienen como propósito evaluar las competencias de los estu-diantes para interpretar, analizar y resolver situaciones – problemas en ciencias. En otras pala-bras, evalúan lo que los estudiantes saben de la biología, la física y la química (conceptos e ideas fundamentales) y la manera como articulan y utilizan dicho saber para resolver situacio-nes – problemas comunes o novedosos. Las competencias que se evalúan en las tres pruebas son las siguientes: COMPETENCIAS PARA INTERPRETAR SITUACIONES Engloba todas las acciones orientadas a la comprensión de situaciones – problemas en cien-cias. En particular se incluye la interpretación gráfica como fundamental, ya que permite poner en términos sencillos algunos asuntos que pueden ser muy complejos. Involucra acciones como identificar el esquema ilustrativo correspondiente a una situación; identificar y describir proble-máticas en términos de las categorías de las ciencias; describir en términos gráficos o simbóli-cos el estado, las interacciones o la dinámica de una situación; deducir relaciones entre varia-bles involucradas en una situación a partir de un enunciado, de un esquema gráfico o de una tabla. COMPETENCIAS PARA ESTABLECER CONDICIONES Engloba todas las acciones que permiten plantear claramente un problema que hay que solu-cionar, ubicarlo en un referente teórico y seleccionar los elementos relevantes para su análisis y solución. Involucra acciones como plantear afirmaciones válidas y pertinentes para el análisis y la solución de una situación – problema y establecer relaciones cualitativas y cuantitativas entre las diferentes variables y magnitudes involucradas. COMPETENCIAS PARA PLANTEAR HIPÓTESIS Y REGULARIDADES Engloba las acciones que permiten proponer nuevas relaciones a partir de una situación dada, explicar dichas relaciones, encontrar un patrón que vincule diferentes situaciones y proponer nuevos problemas. Involucra acciones como plantear relaciones entre variables para que un evento físico, biológico o químico pueda ocurrir; predecir lo que pueda ocurrir en una situación, dadas unas condiciones iniciales; encontrar relaciones comunes a diferentes situaciones apa-rentemente desconectadas. FÍSICA


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MECÁNICA CLÁSICA Está en relación con la manera como se caracteriza el movimiento de un cuerpo y la argumen-tación que se hace sobre el cambio en el movimiento del cuerpo. En particular se incluyen los conceptos de fuerza, fuerza neta, partícula (velocidad y posición), torque etc. TERMODINÁMICA Involucra la manera como se relacionan las variables de estado en el equilibrio termodinámico y cómo se incrementa la energía interna de un sistema. Se incluyen los conceptos de temperatu-ra, variable de estado, calor y trabajo. EVENTOS ONDULATORIOS Se relacionan con la forma como se caracteriza un movimiento ondulatorio y lo que sucede cuando una onda interactúa con un cuerpo o con otra onda. Se incluyen los conceptos de pro-pagación, interferencia, refracción, difracción, reflexión y efecto Doppler. EVENTOS ELECTROMAGNÉTICOS Hace referencia a la manera como se puede cargar eléctricamente un sistema, a la forma como se genera una corriente eléctrica y a las condiciones necesarias para que un cuerpo interactúe con un campo magnético. Se incluyen los conceptos de carga eléctrica, corriente eléctrica e inducción electromagnética. NUCLEO UNO

1. El maravilloso mundo de la física. 2. Conozcamos las magnitudes físicas. 3. Hacia el conocimiento de la cinemática. 4. Las fuerzas en la naturaleza. 5. Trabajo y energía. 6. Presión y fluidos. 7. Termodinámica.

NUCLEO DOS

1. Movimiento periódico. 2. Ondas. 3. El sonido. 4. La luz. 5. Electricidad. 6. Física moderna.

1. MECÁNICA CLÁSICA Y TERMODINÁMICA


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Desde las épocas primitivas hasta hoy, el hombre se ha hecho preguntas sobre su origen, sobre el origen del universo, sobre el futuro de la humanidad. Es en la ciencia donde ha encontrado parte de las respuestas a estos interrogantes; sin embargo, aún quedan muchas preguntas por resolver. Este es precisamente el trabajo de los científicos. La Física es una de las ciencias que estudia la naturaleza; por esto es considerada como un área fundamental del conocimiento, sin la cual sería imposible para la humanidad alcanzar el grado de desarrollo que hoy tenemos. Pero el camino para llegar a la tecnología que actualmen-te utilizamos no ha sido fácil. Las ciencias han atravesado épocas difíciles a través de la histo-ria, épocas en que los dogmas se imponían como leyes del universo. No había laboratorios ni experimentos; solo actos de fe. A pesar de esto, surgieron hombres que dudaron de lo que se aceptaba como verdad absoluta y construyeron teorías a partir de la observación de la naturale-za; este fue su éxito y también el de toda la humanidad. En la primera parte del estudio de la física, se trata la mecánica clásica, tomando como eje cen-tral las leyes del movimiento enunciadas por Isaac Newton a mediados del siglo XVIII, y su apli-cación en los diferentes temas que componen el área. Partiendo de conceptos fundamentales, como: distancia, posición, velocidad, aceleración, aplicando las leyes de Newton y utilizando las herramientas ofrecidas por las matemáticas para resolver problemas de aplicación, se puede llegar a predecir el comportamiento de la naturaleza en casos sencillos. Con las actividades propuestas, se pretende fomentar la capacidad de análisis, observación y desarrollo del pensamiento lógico. Evitamos el tratamiento memorístico y matemático de la físi-ca y hacemos énfasis en los conceptos y sus aplicaciones. NÚCLEOS TEMÁTICOS 1. INTRODUCCIÓN A LAS CIENCIAS FÍSICAS

a. La ciencia b. Método Científico c. La Física y su relación con otras ciencias d. Ciencia y Tecnología

2. ESTUDIO DEL MOVIMIENTO (CINEMÁTICA)

a. Posición – Distancia b. Velocidad – Rapidez c. Aceleración d. Análisis de Gráficas e. Movimiento en una y dos dimensiones f. Magnitud de escalares y vectoriales g. Aplicaciones

3. DINÁMICA

a. Concepto de Fuerza b. Leyes de Newton c. Aplicación de las leyes de Newton

4. TRABAJO Y ENERGÍA

a. Trabajo b. Energía Cinética c. Energía Potencial d. Conservación de la Energía e. Aplicaciones

5. MECÁNICA DE FLUIDOS


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- Desarrollo → Avances sociales. - Industria → Mejoramiento de la producción. - Calidad de vida → Más comodidades. - Sofisticación de los métodos de comunicación.

a. Teoría cinética de los gases b. Calor c. Temperatura d. Aplicaciones

6. TERMODINÁMICA

a. Teoría cinética de los gases b. Calor c. Temperatura d. Aplicaciones

1. INTRODUCCIÓN A LAS CIENCIAS FÍSICAS Ciencia: Estudio de las leyes que rigen los diversos aspectos de la naturaleza. CIENCIAS: METODO CIENTIFICO: TECNOLOGÍA: 2. ESTUDIO DEL MOVIMIENTO (CINEMÁTICA) Cinemática: Rama de la física que describe el movimiento de los cuerpos. DEFINICIÓN:

TIPOS DE MOVIMIENTOS:

METODOS DE ESTUDIO:

- Analítico: Utilización de las leyes básicas y procedimiento matemáticos en la descripción del movimiento.

- Científico: Mediante el análisis de gráficas y vectores ubicados en el plano cartesiano.

- Movimiento Uniforme: En línea recta y con velocidad constante. - Uniformemente acelerado: Cambio de velocidades iguales en tiempos iguales. - Movimiento en el plano: Trayectorias, curvas que describen los cuerpos en un

movimiento bidimensional.

- Posición: Punto en el que se encuentra un cuerpo respecto al sistema de referencia. - Desplazamiento: Cambio de posición. - Velocidad: Cambio de posición en la unidad de tiempo. - Aceleración: Cambio de velocidad en la unidad de tiempo.

- Observación. - Hipótesis. Leyes de la naturaleza. - Experimentación. - Tesis.

Física → La naturaleza. Química → Las propiedades de los cuerpos simples y sus relaciones. Biología → La vida. Astronomía → Posición y movimiento de los cuerpos celestes.


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3. DINÁMICA Dinámica: Estudio del movimiento de los cuerpos analizando las causas que lo producen. DEFINICIÓN: ALGUNAS FUERZAS: 4. TRABAJO Y ENERGÍA Trabajo: Es la medida del cambio de energía de un cuerpo: T = F x dCos Energía: Es la capacidad de realizar un trabajo, que posee un cuerpo.

DEFINICIÓN: OBSERVACIÓN DE LA ENERGÍA: En un sistema conservativo, la energía mecánica permane-ce constante. 5. TERMODINÁMICA

- Energía Cinética: Energía que posee un cuerpo en virtud de su velocidad:

EC= 1

2 mv2

- Energía Potencial: Energía que poseen los cuerpos en virtud de su posición,

puede ser gravitacional o elástica: Epg= mgh , Epe= Kx2

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- Energía mecánica: La suma de la energía cinética y la energía potencial de un cuerpo.

- Peso: Fuerza que ejerce la gravedad sobre un cuerpo.

- Normal: Fuerza ejercida sobre un cuerpo por la superficie donde está apoyado.

- Tensión: Fuerza ejercida por una cuerda sobre un cuerpo sujeta a ella. - Rozamiento: Fuerza que actúa entre dos superficies en contacto cuando existe un movimiento relativo entre ellos.

- Fuerza: Acción física que modifica el estado reposo o movimiento de un cuerpo. - Ley de la Inercia de Newton: Situación por la cual un cuerpo conserva su estado reposo o movimiento rectilíneo uniforme. - Ley de la Dinámica: La fuerza es directamente proporcional a la aceleración que experimenta un cuerpo F = m.a - Ley de Acción y Reacción: A toda acción se opone una reacción igual y en sentido contrario.


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Termodinámica: Es el estudio de las relaciones entre las diferentes propiedades de la materia que dependen de la temperatura. Temperatura: Propiedad que permite diferenciar cambios físicos de los cuerpos unos con res-pecto a otros, tales como: Presión, volumen, resistencias, calor, etc. Calor: Energía que se transmite de un cuerpo a otro con el que interactúa, debido a una dife-rencia de temperatura. - Ley Cero: Si los cuerpos A y B se encuentran en equilibrio térmico con un cuerpo C, entonces los cuerpos A y B están en equilibrio térmico entre sí. LEYES DE LA TERMODINAMICA: - Primera Ley: El cambio de energía interna de un sistema es igual a la diferencia entre el calor y el trabajo realizado. - Segunda Ley: El calor fluye espontáneamente de un foco más caliente a un foco más frío. ECUACIÓN DE ESTADO DE UN GAS IDEAL: Se definirá gas ideal o perfecto, al gas que cum-pla exactamente la ley denominada. Ecuación de estado: PV = nRt. 2. EVENTOS ONDULATORIOS Y ELECTROMAGNÉTICOS Mediante el avance y desarrollo de la Teoría Científica, los seres humanos nos servimos de la ciencia para mejorar las condiciones de vida. Son los nuevos descubrimientos el motor del desarrollo de las sociedades, del mejoramiento de la economía y de la industria. Un país que invierte en ciencia, es un país con mayor capacidad de liderazgo; si no invierte en la ciencia, pierde su capacidad de competir y se queda en el subdesarrollo. Las sociedades que no inves-tigan se convierten en sociedades meramente consumidoras y rezagadas. En este Curso de Física, mantenemos el orden regular establecido para el aprendizaje de esta materia; como es el movimiento armónico simple, ondas, sonido, luz, electricidad y física mo-derna. Las actividades aquí diseñadas pretenden involucrar al estudiante en la problemática de la ciencia para que participe activamente en la construcción de su propio conocimiento, investi-gando su propia realidad y haciéndose cada vez más consciente de la necesidad que tiene de aportar al desarrollo cultural y científico de la sociedad. Se hará énfasis en temas tales como electricidad, electromagnetismo, electrónica y física mo-derna, pretendiendo dotar al estudiante de una mayor capacidad de juicio, mejor criterio y ma-yor comprensión de la vida cotidiana. NÚCLEOS TEMÁTICOS 1. MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

a. Características del movimiento armónico b. Cualidades del movimiento armónico simple c. Sistemas con movimiento armónico simple


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d. Gráficas del movimiento armónico simple e. Aplicaciones

2. ONDAS a. Generalidades de las ondas b. Clasificación de las ondas c. Elementos característicos de las ondas d. Propiedades de las ondas e. Aplicaciones

3. EL SONIDO a. Propagación del sonido por diferentes medios b. Intensidad del sonido c. Cuerdas sonoras d. Tubos sonoros e. Efecto Doopler f. Aplicaciones

4. LA LUZ a. Naturaleza de la luz b. Propiedades de la luz c. Lentes y Espejos d. Instrumentos ópticos e. Aplicaciones

5. ELECTRICIDAD a. Fuerza eléctrica b. Cargas eléctricas c. Corrientes Eléctricas d. Circuitos Electrónicos e. Inducción Magnética f. Electrónica g. Aplicaciones

6. FÍSICA MODERNA VS FÍSICA CLASICA a. Física Atómica b. Física Nuclear c. Física Cuántica d. Física Relativista e. Radioactividad f. Aplicaciones

1. MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE Movimiento armónico simple (M.A.S): Es un movimiento periódico producido por una fuerza

recuperadora.

TERMINOS ASOCIADOS: (M.A.S)

- Oscilación: Movimiento efectuado por una partícula hasta volver a su posición inicial, recorriendo todos los puntos de la trayectoria. - Elongación: Desplazamiento de una partícula dotada de M.A.S, en un instante dado, a partir de su punto de equilibrio. - Período: Tiempo que tarda la partícula en hacer una oscilación. - Frecuencia: Número de oscilaciones que realiza la partícula en un segundo.


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FUERZA Fuerza ejercida sobre una partícula dirigida siempre hacia un punto CENTRAL O RECUPERADORA: también llamado punto de equilibrio. 2. ONDAS Onda: Son una perturbación que viaja a través del espacio o de un medio elástico, transportan-do energía sin que haya desplazamiento de masa. CLASIFICACIÓN: FENOMENOS - Mecánicos: El sonido, las ondas en el agua, las ondas sísmicas, etc. ONDULATORIOS: - Electromagnéticos: La luz, ondas de radio, rayos X, rayos láser, rayos gamma, etc. PROPIEDADES: - Cumplen las siguientes propiedades: reflexión, refracción, difracción, polarización, interferencia. 3. EL SONIDO El Sonido: Es una onda mecánica longitudinal que requiere de un medio elástico para su propa-gación, se produce debido a una serie de expansiones y comprensiones del medio en el cual se propaga. - Intensidad física: Es la energía transmitida en la unidad de tiempo por

unidad de área: I =Potencia

Área

CUALIDADES - Intensidad auditiva: Es una escala fisiológica basada en la menor intensidad

DEL SONIDO: perceptible por el oído humano: B= I

Io

- Tono: Característica por la cual se distingue si el sonido es grave o agudo;

- Mecánicas: Requieren de un medio elástico para su propagación.

- Electromagnéticas: Se pueden propagar en el vacó. - Transversales: Las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación. - Longitudinales: Las partículas del medio vibran en la misma dirección de propagación.


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depende exclusivamente de la frecuencia de la onda.

- Timbre: Calidad del sonido propia de la fuente que lo emite; nos permite identificar la fuente sonora.

EFECTO - Variación de la frecuencia percibida por un observador cuando existe DOPLLER: movimiento relativo entre la fuente y el observador. 4. LA LUZ La luz: Pequeña banda del espectro electromagnético, emitida por algunos cuerpos y percepti-ble por el ojo humano.

- Ley de Reflexión: Cuando la luz incide en una superficie reflectora, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

FENOMENOS ONDULATORIOS: - Ley de Refracción: La relación entre el ángulo del seno del ángulo de la

incidencia y el seno del ángulo de refracción,

cuando la luz pasa de un medio a otro, es constante: Senϑ1

Senϑ2=

V1

V2

LENTES Y - Formación de imágenes dadas por espejos planos, cóncavos y convexos. ESPEJOS: - Formación de imágenes con lentes convergentes y divergentes.

Estudio del funcionamiento y componentes de algunos instrumentos ópti-cos tales como:

INSTRUMENTOS - El ojo humano. ÓPTICOS: - El microscopio. - El telescopio. - El proyector. LA VELOCIDAD Estudio de algunos de los métodos utilizados en los experimentos para DE LA LUZ: determinar el valor de la velocidad de la luz. 5. ELECTRICIDAD Electrostática: Estudio de las propiedades de las cargas eléctricas en reposo y los fenómenos debido a ello. Corriente Eléctrica: Estudio de las cargas eléctricas a través de un contador.


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- Carga Eléctrica: Propiedad que tienen los electrones y los protones. Los electrones tienen carga eléctrica negativa y los protones tienen carga eléctrica positiva.

- Campo eléctrico: Región del espacio perturbada por la presencia de cargas eléctricas. DEFINICIÓN: - Diferencia de Potencial: Trabajo que realiza el campo eléctrico al llevar una carga de un punto a otro. - Ley de Coulomb: Fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas:

F= Kq1q2

r2 - Circuito: Camino cerrado por donde circula la corriente. CIRCUITO - Componentes: Fuente – Batería – Pilas, etc. ELECTRICO: - Cable: Conductor.

- Convertidor: Transforma la corriente eléctrica en otras formas de energía: Motor, bombillo, parlante, etc.

6. FÍSICA MODERNA VS FÍSICA CLASICA Física Clásica y Física Moderna: Se entiende como física clásica la que se apoya fundamen-talmente en los trabajos de Newton y Maxwell, los cuales desarrollan los principios de la diná-mica y del electromagnetismo. A principios de este siglo, se remueven los principios fundamen-tales de la física clásica y a esta serie de nuevos descubrimientos se les conoce como Física Moderna. Aunque muchos físicos contribuyeron a este desarrollo, se destacan los trabajos de: Einstein, Planck, Rutherford, Bohr, Curie, etc., con los cuales se cambia la antigua versión del universo. - Teoría de la relatividad: Nuevo concepto de espacio y tiempo, variación

de la masa.


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- Teoría Atómica: Nueva concepción del átomo, hacia un nuevo modelo atómico. GENERALIDADES: - Teoría Nuclear: Nuevo concepto el núcleo atómico, partículas subatómicas fisión y fusión nuclear. - Teoría Cuántica: La energía no puede tener cualquier valor, sino que de

un múltiplo exacto de veces de (h) que es el cuanto elemental de energía.

- Radioactividad: Algunos elementos y sustancias se desintegran por sí

mismos, emitiendo radiación (energía). de estas radia-ciones son perjudiciales para la vida.

APLICACIONES: Los nuevos descubrimientos de este siglo han permitido al ser humano obte-ner grandes avances en cuanto al desarrollo tecnológico, algunos buenos para la vida como el láser en la medicina, la resonancia magnética, etc., y otros que mal empleadas pueden destruir la humanidad, como la bomba atómica o la bomba de hidrógeno, etc.

TALLERES DE FÍSICA MECÁNICA CLÁSICA Y TERMODINÁMICA En física, como en toda experiencia humana, las “leyes” suelen ser perecederas; aún los “he-chos” son normalmente los resultados de la interpretación humana, y la “verdad”, en el caso de ser alcanzable, puede ser irreconocible muchas veces. La comunidad científica moderna tiene como ojos y oídos las revistas y reuniones de diversas sociedades. Nuevos ensayos, confirmaciones, rechazos, ideas, teorías, técnicas, datos, descu-brimientos, dispositivos, todo lo que tiene interés se vierte en la literatura, en la arena del escru-tinio y al juicio de los demás. La ciencia se fundamenta en la reproducibilidad de los resultados; esto es en realidad una idea-lización de la ciencia, que no es fácil de conseguir. La teoría científica debe formularse siempre de forma que sea vulnerable de refutación. Esto puede parecer extraño, pero pensemos, por ejemplo, en los dogmas básicos de la religión, son artículos de fe que no pueden ser sometidos a prueba y que están más allá de la refutación hu-mana. Tomado de La Filosofía de la Física. Física en Perspectiva 1. Según el texto, la expresión: “tiene como ojos y oídos las revistas y reuniones de diversas sociedades”, significa que la comunidad científica:

A. Utiliza sus sentidos en las investigaciones que realiza B. Basa sus investigaciones en lo que lee sobre un tema C. Cree en los rumores sobre nuevos descubrimientos


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D. Está atenta a las investigaciones y avances sobre temas de su interés y resultados

2. Una ley o teoría científica es válida cuando: A. Para siempre B. Durante cierto tiempo C. Mientras lo diga un comité de científicos D. Mientras no contradiga los nuevos resultados experimentales

3. Para que haya reproducibilidad de los resultados experimentales, necesitamos que:

A. Identifiquen las características de los sistemas, anotando sus valores B. Un sistema sea estudiado por la comunidad científica C. Sistemas idénticos afectados de la misma forma se comporten idénticamente D. Se logre tener un sistema igual a otro

4. Cuando se afirma que la teoría es vulnerable a la refutación, se quiere decir que:

A. No se le puede refutar porque nunca es falsa B. Puede ponerse en duda o, si es el caso, “probarse” su error C. Aunque sea sometida a prueba, se da fe de ella D. Es difícil comprobarla

“La experimentación es la observación controlada de un aspecto escogido del mundo físico, es en general, un procedimiento dirigido que pretende no inmiscuirse en el fenómeno que se estu-dia. No debe olvidarse al elemento humano en todo esto. La experimentación moderna tiene la bri-llante apariencia del acero, de la incansable electrónica, de la objetividad silenciosa y fría. Pero detrás de las solemnes computadoras está el investigador diciendo qué región será examinada y en qué medida. La Física está construida sobre una confianza fundamental en la experimentación como la guía del universo. La Ciencia evoluciona tanto por los grandes vuelos de la imaginación creativa, como por la lógi-ca metódica; está la convicción en física de que cada conclusión debe comprobarse con la natu-raleza, y eso, si se quiere, es la actitud científica. Los elementos están ahí dispuestos a ser nuevamente tomados, a ser refutados o a generar otros.” Tomada de la Física en Perspectiva. Filosofía de la Física. 5. De acuerdo con el texto anterior, el investigador es quien:

A. Ha sido desplazado por las computadoras B. Se inmiscuye mejorando la experimentación C. Entiende completamente el universo D. Interpreta y analiza los hechos

6. La palabra “elementos” hace alusión a:

A. La experimentación y la observación B. Datos, leyes y teorías C. Investigador y computadora

D. Lógica, imaginación y creatividad


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7. Al decir, “pretende no inmiscuirse en el fenómeno que se estudia”, entendemos que la experimentación:

A. Prueba que se cometen errores B. Es una actividad humana C. Desea alterarlo lo menos posible

D. Siempre se basa en eventos reales

El Domingo pasado mi tío Eddie invitó a la familia al parque, que para mí significó un día para aprender divirtiéndome. 8. Cuando estaba parado al lado de la calle, vi cómo de un auto que pasaba lentamente, un joven dejaba caer dos pelotas de diferente tama-ño por la ventana. Ambos estuvimos de acuerdo en que las pelotas:

A. Describen una trayectoria recta B. Describen una trayectoria curva C. Emplean el mismo tiempo en llegar al piso D. Emplean tiempos diferentes para llegar al piso

9. La primera atracción que visitamos fue la montaña rusa. Después de haberme subido en tres oportunidades con grupos de personas diferentes, me pude dar cuenta que el carro realiza-ba su recorrido en el mismo tiempo. Mi tío dijo: seguramente esto se debe a:

A. En el trayecto la aceleración es independiente de la masa B. La aceleración depende de la trayectoria C. La fricción siempre tiene el mismo valor D. El movimiento es independiente de la fricción

10. Mi primo y yo fuimos a la pista de patinaje; somos buenos amigos y aunque tenemos dife-rente edad, pesamos lo mismo. Mientras yo estaba quieto, él se dirigió hacia mí y chocamos, ocurriendo: 11. Cuando regresamos con la familia, ellos nos contaron de su experiencia al subir al carrito en una de las atracciones. Mi tío Eddie nos dijo que para comprender lo ocurrido deberíamos re-cordar que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. El carrito descendió sin fricción hasta el fondo y luego ascendió hasta alcanzar la cumbre y si-guió desplazándose. Al respecto pudimos concluir:

A. La segunda colina es más baja que la primera B. Las dos colinas tienen la misma altura C. La primera es más baja que la segunda D. Toda la energía potencial se transformó en cinética, y de nuevo toda a potencial

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4


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segundo corría a velocidad constante. Lo que apreciamos fue:

16. Nueve de los niños encontramos en una sección del parque una viga. Logramos equili-brarla solo cuando nos distribuimos al lado izquierdo y derecho respectivamente, así:

17. Cuando se hace que un gas ocupe un volumen más pequeño sin un cambio de temperatu-ra, su presión aumenta debido a que sus moléculas:

A. Chocan contra las paredes del recipiente con mayor fuerza B. Chocan contra las paredes del recipiente con mayor frecuencia C. Tienen más energía D. Chocan contra las paredes con mayor rapidez

18. Considere que un globo lleno de helio se suelta elevándose hasta cierta altitud y flota allí en lugar de elevarse indefinidamente. Si se sabe que la densidad del aire disminuye con la altitud, el diagrama DE FUERZAS que muestra lo ocurrido es: 19. La fuerza gravitacional varía con el cuadrado de la distancia; si la tierra estuviera 3 veces más alejada del sol, la fuerza gravitacional ejercida sobre ésta sería:

A. Nueve veces mayor que la de ahora B. Tres veces mayor C. Un tercio de la actual

A. Las dos jabalinas alcanzan la misma altura B. La jabalina del primero llega más alto C. La jabalina del segundo llega más alto

D. Llegó al suelo la jabalina del segundo

A. 7 y 2

B. 6 y 3

C. 5 y 4

D. 4 y 5

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4


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24. En un tubo de Venturi fluye un líquido de densidad Analizando la figura se puede afir-mar que no es cierto que:

A. El caudal en las dos secciones 1 y 2 es diferente B. La velocidad en la sección 2 es mayor que en la 1 C. La presión en la sección 1 es mayor que la 2 D. La velocidad del líquido depende de la densidad

25. Dos objetos macizos, uno de aluminio y otro de plomo, tienen igual peso aparente cuando se sumergen en agua. Si las densidades respectivas del aluminio y del plomo son de 2.7g/cm3

y 11.3g/cm3, será cierto que:

A. La masa del objeto de aluminio es mayor que la del plomo B. El utensilio de aluminio es de mayor masa que el de plomo C. Ambos objetos tienen la misma masa D. La respuesta depende de la forma de los objetos

26. Dos pistones ejercen fuerzas F1 y F2 sobre un fluido, produciendo presiones P1 y P2 sobre las áreas A1 y A2 como se indica en la figura. Si los pistones no se mueven bajo la influencia de esas fuerzas, quiere decir que:

A. F1 = F2 B. F1 = F2 ( A2/A1) C. P1 = P2 ( A1/A2) D. F1 = F2 ( A1/A2)

27. Si mantenemos constante la temperatura y la presión de un gas diatómico se eleva al doble, la energía promedio de las moléculas:

A. Se eleva al doble B. Permanece sin cambio C. Se incrementa menos del doble

D. Aumenta a más del doble

28. Dos estudiantes hablan sobre el calor, llegando a la conclusión que el siguiente enunciado es correcto:

A. Cuando una sustancia cambia de fase, cede o absorbe calor B. Siempre que una sustancia absorbe calor su temperatura aumenta C. El calor que posee un cuerpo varía de acuerdo a su tamaño D. Siempre que una sustancia absorbe calor su volumen aumenta

29. A continuación aparece un termo. Entre las dos paredes de vidrio hay un espacio vacío, esto con el fin de:

A. Disminuir la radiación B. Disminuir la conducción C. Disminuir el peso D. Disminuir la capacidad calorífica


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EVENTOS ONDULATORIOS Y ELECTROMAGNETISMO 30. Para que un par de ondas produzcan pulsaciones simultáneas, lo más importante es que:

A. Tengan la misma frecuencia B. Tengan la misma amplitud C. Tengan el mismo número de armónicos

D. Tengan las frecuencias un poco diferentes

31. Un aprendiz de música produce una nota cuando sopla el tubo de un órgano. Si sopla más duro, el cambio más probable es que la onda sonora:

A. Viaje más rápido B. Tenga una frecuencia más alta C. Tenga una amplitud mayor D. Tenga una frecuencia más baja

32. En una clase un estudiante desea construir un péndulo que tenga de período un segundo. Para ello emplea una cuerda de longitud L y encuentra que el período es de medio segundo. Para obtener el período que desea debe emplear una cuerda de longitud igual a:

A. ¼ L B. ½ L C. 2 L D. 4 L 33. Para que un cuerpo que vibra entre en resonancia con otro, estos deben:

A. Ser del mismo material B. Vibrar con la máxima amplitud posible C. Tener una frecuencia natural próxima a la frecuencia natural del otro cuerpo D. Vibrar más rápidamente

RESPONDE LAS PREGUNTAS 35 A 37 CON LA SIGUENTE INFORMACION: El diámetro angosto X de un tubo se sostiene parcialmente sumergido en el agua, como indica la figura. El nivel del agua se ajusta para que se produzca un sonido máximo por un diapasón sostenido en la boca del tubo. La longitud del tubo por encima del nivel del agua es Y y de la parte que está sumergida Z. Sí intervienen únicamente frecuencias fundamentales: 34. La longitud de onda del sonido en el aire es aproximadamente:

A. 2 Y B. 2 Z

C. 4 Y

D. 4 Z

35. La Longitud de onda del sonido en el agua es:

A. Mayor que 4 Y


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B. Menor que 2 Z

C. 4 Y

D. Comprendida entre 2Y y 4Y

36. Durante el tiempo que emplea el diapasón en producir una vibración completa, la onda en el aire recorrerá una distancia igual a (una):

A. Longitud de onda ¼ B. Longitud de onda ½ C. Longitud de onda D. 2 veces la longitud de onda

37. En una onda luminosa:

A. Las vibraciones de los campos eléctricos y magnéticos son transversales. B. Las vibraciones del campo eléctrico son transversales, las del campo magnético longitu-

dinales. C. Las vibraciones del campo magnético son transversales, las del campo eléctrico longitu-

dinales. D. Las vibraciones longitudinales se alternan con las transversales.

RESPONDE LAS PREGUNTAS 39 A 41 CON LA SIGUENTE INFORMACIÓN: La estatura de X y Y es 1,8 m. X está a 1,2 m de un espejo plano vertical y Y a 2,4 m del mis-mo espejo. 38. El tamaño de la imagen de X comparada con la de Y es:

A. 4 veces mayor B. 2 veces menor C. Igual D. La mitad 39. X observa que la imagen de Y comparada con la suya es:

A. 4 veces más grande B. 2 veces más grande

C. de igual tamaño

D. más pequeña

40. La distancia entre la imagen de X y la de Y es:

A. 3,6 m B. 2,4 m C. 1,8 m D. No se puede calcular RESPONDE LAS PREGUNTAS 42 A 44 CON LA SIGUENTE INFORMACIÓN: Una vela de 20 cm de largo se coloca frente a un espejo cóncavo esférico de 10 cm de distan-cia focal. La distancia de la vela al espejo es de 30 cm. 41. El radio de curvatura del espejo es:

A. 10 cm B. 20 cm C. 40 cm D. 60 cm 42. La imagen será:


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A. Virtual y más pequeña que la vela B. Virtual y mayor que la vela C. Virtual y del mismo tamaño que la vela

D. Real y menor que la vela

43. Si la mitad superior del espejo se tapa con un trapo oscuro:

A. La iluminación de la imagen disminuye a la mitad B. La mitad superior de la imagen desaparece C. Desaparece la mitad de la imagen de la base D. La imagen total desaparece

44. Las imágenes reales que forman las lentes convexas simples aparecen siempre:

A. Derechas B. Invertidas C. Del mismo lado de la lente donde el objeto está situado

D. Mayores que el objeto

45. Una imagen virtual es producida por:

A. Un proyector B. Un proyector de cine C. Una cámara corriente

D. Una lente

46. Un observador ve el sol cuando está un poco debajo del horizonte, porque la atmósfera:

A. Anula la luz B. Refracta la luz C. Refleja la luz D. Absorbe la luz 47. Los rayos de luz que inciden paralelos al eje principal de una lente convexa, después de refractase en la lente:

A. Convergerán al foco principal C. Convergerán fuera del foco principal B. Convergerán dentro del foco principal D. Convergerán en el centro de curvatura

48. La figura muestra cuatro capas de líquidos diferentes y transparentes. Los líquidos no se mezclan. Si un rayo de luz penetra en los líquidos como se indica en la figura. El medio en el cual la velocidad de la luz sería más baja es:

49. Si un objeto se coloca a 30 cm de una lente convexa de longitud focal 15 cm, el tamaño de la imagen comparada con la del objeto es aproximadamente:

A. El doble B. De igual tamaño C. Más del doble D. Más pequeña

A. I B. II C. III D. IV I

II

Rayo


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50. El conjunto Córnea – Cristalino es una lente:

A. Bicóncava B. Biconvexa C. Plano convexa D. Plano cóncava 51. ¿Qué se produce cuando la luz azul de longitud de onda 4,7 X 10 –7 m pase por una rendija doble?

A. Un espectro continuo C. Bandas alternas azules y negras B. Dos bandas angostas de color azul D. Bandas azules con orlas verdes

52. Las hojas de un electroscopio cargado negativamente divergen más cuando un objeto car-gado se aproxima a la perilla del electroscopio. El objeto posiblemente será:

A. Una barra de caucho C. Un conductor B. Un aislante D. Un cuerpo cargado negativamente

53. Cuando se reordenan las cargas en un conductor debido a la presencia de otro, se dice que el cuerpo se ha electrizado por:

A. Frotamiento B. Inducción C. Polarización D. Contacto 54. Dos cargas q1 y q2 separadas por una distancia r se repelen con una fuerza F. Si r se redu-ce a la mitad, entonces F se:

A. Duplica B. Cuadriplica C. Reduce a la mitad D. Reduce a la cuarta parte 55. Se tienen dos cargas positivas, q1 y q2, con q1 mayor que q2. El punto donde se debe co-locar una tercera carga para que la fuerza sobre ella sea cero debe estar:

A. Entre q1 y q2, exactamente en el centro B. Entre q1 y q2, más cerca de q1 C. Entre q1 y q2, más cerca de q2 D. A la izquierda de q1

56. En el circuito adjunto se emplea una batería de ácido (de resistencias interna despreciable). La batería produce 6V. F1, F2 y F3 son fusibles de 10, 10 y 2 amperios respectivamente. Cuando se cierran los interruptores S1, S2 y S3 el fusible que se quemará es:

A. F1 B. F2 C. F3 D. No se quema ningún fusible 57. Si se calienta un imán:

A. Se debilita B. Aumenta su potencia C. Invierte su polaridad

D. No tiene efecto

q1 q2

+ +

F2


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58. Se coloca una brújula al oeste de un conductor vertical, al cual se ha enrollado alambre es-maltado. Cuando los electrones pasan por el alambre, el polo N de la brújula se desvía para indicar el sur. La dirección del flujo de electrones en el alambre es hacia:

A. Abajo B. Arriba C. Este D. Oeste 59. La fuerza electromotriz que produce un generador que trabaja a velocidad constante de-pende fundamentalmente de:

A. El espesor del alambre de la armadura B. El espesor del alambre del campo magnético C. La intensidad del campo magnético D. El tiempo de funcionamiento del generador

60. Se da una bobina de alambre con núcleo hueco. Un imán permanentemente se introduce a velocidad constante desde la derecha y sale por la izquierda. Durante el movimiento:

A. No hay corriente en el alambre YZ B. El flujo de electrones en el alambre YZ es de Y a Z C. El flujo de electrones en el alambre YZ es de Z a Y D. El flujo de electrones en el alambre YZ es de Z a Y y después de Z a Y

RESPONDE LAS PREGUNTAS 61 A 63 CON LA SIGUENTE INFORMACIÓN: Un condensador está formado por dos láminas de metal paralelas y separadas. El condensador se conecta a un generador de corriente directa que produce entre las placas una diferencia de potencial de 12000 V. La capacidad del condensador es 1 X 10–6 microfaradios. 61. La carga en culombios de cualquier placa es:

A. 1,2 X 10-8 B. 1,2 X 10-6 C. 1,2 X 10-4 D. 1,2 X 10-2 62. Si se introduce una placa de vidrio entre las dos láminas sin tocarlas, la carga de cada pla-ca:

A. No cambia. B. Aumentará en una cantidad que depende del espesor del vidrio. C. Aumentará en una cantidad que depende de la distancia a la placa de vidrio que se introdujo. D. Disminuirá en una cantidad que depende de la distancia a la placa de vidrio que se introdujo.

X

N S


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63. Como resultado de la introducción de la placa de vidrio, la diferencia de potencial entre las placas:

A. Tiende a cero. B. Aumentará en una cantidad que depende del espesor del vidrio. C. Aumentará en una cantidad que depende de la distancia a la placa de vidrio que se introdujo. D. Disminuye un poco.

64. Al fenómeno en el cual un metal se calienta suficientemente desprendiendo electrones, se le conoce como:

A. Efecto fotoeléctrico C. Emisión secundaria B. Efecto piezo-eléctrico D. Emisión termiónica

65. Un osciloscopio de rayos catódicos tiene dos pares de placas deflectoras. Si a un par no se le aplica voltaje, mientras que al otro se le aplica el voltaje de la casa, el modelo que aparece en el osciloscopio se parece a una:

A. Onda sinusoidal B. Recta C. Elipse D. Onda en forma de sierra RESPONDE LAS PREGUNTAS 66 A 67 CON LA SIGUENTE INFORMACIÓN: a b c d 66. De los diagramas anteriores, el que mejor representa una onda de frecuencia modulada es:

A. a B. b C. c D. d 67. En los diagramas anteriores, el gráfico que representa la variación de voltaje en un utensilio doméstico es:

A. a B. b C. c D. d 68. Un observador mira un péndulo en un sistema que se mueve frente a él con velocidad v y se da cuenta que el período de oscilación del péndulo es T. Otro observador se mueve a ve-locidad v con respecto al péndulo y mide el período T”. Un observador en reposo con respecto al sistema en el cual se encuentra el péndulo mide un período:

A. Mayor que T B. Igual a T C. Menor que T D. Igual a T” 69. Cuando una mezcla de partículas alfa, beta y gama se disparan perpendiculares a un cam-po magnético:

A. Las tres se desvían en la dirección del campo magnético


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B. Las tres se desvían en ángulo recto a la dirección del campo magnético C. No hay desviación D. Las partículas alfa y beta se desvían en direcciones opuestas

70. R es un material radioactivo natural y F una pantalla fluorescente. Piense en un campo magnético perpendicular a la hoja de papel. Aparecen puntos brillantes S, T y P en la pantalla. Entre la pantalla y R hay vacío. La emanación de R que produce el punto en P es de:

A. Electrones B. Protones C. Neutrones D. Polos N 71. Los neutrones penetran más fácilmente la materia porque:

A. No ocupan más de la décima parte del volumen de los electrones B. No ocupan más de la décima parte del volumen de los protones C. Tienen una masa más pequeña que los protones D. Eléctricamente son neutros

72. Una partícula α es enviada a través de un campo magnético como muestra la figura. La partículaα:

A. No se desvía B. Se desvía hacia abajo C. Se desvía hacia arriba D. Se desvía hacia fuera del plano de la hoja

73. Una partícula β es enviada entre dos placas horizontales paralelas. La placa de arriba está cargada positivamente y la de abajo negativamente. La partícula β:

F

• T

Plomo R

- - - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + +

α O

+ + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - -

β O


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A. No se desvía B. Se desvía hacia abajo C. Se desvía hacia arriba D. Se desvía hacia fuera del plano de la hoja

74. Un televisor, como receptor de imagen, tiene como fundamento un

A. Tubo de rayo X B. Tubo de rayos catódicos C. Oscilógrafo de rayos catódicos D. Tubo de rayos anódicos

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