Examen Simulador de Física Área de Ciencias Sociales y Administrativas IPN 2024 Nivel Superior

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

En el sistema internacional de base 10, se cuenta con los siguientes prefijos exponenciales:
Exa: potencia a la 18
Giga: potencia a la 9
Kilo: potencia a la 3
Deci: potencia a la -1

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

El valor de la capacitancia de un capacitor se mide en faradios (F); denominados así en honor al físico inglés Michael Faraday (1791-1867). Un faradio es una gran cantidad de capacitancia. La mayoría de los dispositivos eléctricos domésticos contienen capacitores que producen solo una fracción de un faradio, a menudo una millonésima parte de un faradio (o microfaradio, µF) o tan pequeños como un picofaradio (una billonésima parte, pF).

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

De acuerdo con libro de Física General de Héctor Pérez Montiel:
- Vectores colineales: Se presentan cuando dos o más vectores se encuentran en la misma dirección o línea de acción.
- El sistema cegesimal toma como unidades fundamentales el centímetro, gramo y segundo.
- Los errores aleatorios son los diferentes tipos de errores que varían de medición en medición y dependen de algunos factores como la variación de la presión, temperatura y humedad.
- Los vectores no coplanares se definen como aquellos vectores que se encentran en diferentes planos, es decir, en 3 ejes.
- Los errores relativos se definen como los cocientes entre errores absolutos y los valores promedios.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Las magnitudes vectoriales tienen valor absoluto, dirección y sentido. En este caso, el valor absoluto es 280 N y el sentido, dado por los grados, es de 120°.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

En física es común encontrarse una suma de cantidades vectoriales y, aunque podemos recurrir a diversos métodos como el del triángulo, del polígono o el paralelogramo, es importante tener en cuenta que la forma analítica nos conducirá a un resultado más exacto. Para realizar la suma analítica, basta con trazar la resultante a partir de sus proyecciones como vectores deslizantes.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

En el libro de Física General I de Serway, se muestra que para multiplicar dos vectores se pueden usar dos métodos: uno es el producto cruz, cuyo resultado es otro vector, y el otro es el del producto punto, interno o escala y da como resultado una cantidad escalar.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La trayectoria es el conjunto de puntos que sigue un cuerpo en movimiento.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Si existe un movimiento rectilíneo uniforme, la distancia recorrida será igual a la velocidad por el tiempo. Así:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La rapidez es la distancia que recorre un cuerpo en un tiempo determinado, por tal motivo, esta se expresa mediante la siguiente formula:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Usando las ecuaciones de MRUV y sustituyendo los valores dados por el problema, se tiene que:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Dentro de movimiento rectilíneo uniforme, la distancia es igual a la velocidad inicial por el tiempo, más la aceleración por el tiempo al cuadrado sobre dos, por lo cual, la fórmula es la siguiente.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La fórmula para calcular la velocidad final es:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La fuerza está actuando sobre la masa total, por lo que la aceleración está dada por:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Primero, hay que unificar las unidades de medida debido a que en la respuesta la aceleración está dada en .

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Toda magnitud física debe estar asociadas a sus unidades. Es fundamental para el método científico que las medidas sean reproducibles y para que esto sea posible, las magnitudes con sus unidades han de ser expresadas de una manera concisa y no ambigua.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Movimiento rectilíneo uniforme: Hay velocidad constante y no presenta aceleración.

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado: Existe un aumento de velocidad y aceleración por igual.

Movimiento circular uniforme: Un objeto da vueltas sobre el mismo eje con la misma distancia y velocidad.

Movimiento circular uniformemente acelerado: Un cuerpo gira sobre una trayectoria aumentando o disminuyendo su velocidad constantemente por unidad de tiempo

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La ley de la gravedad indica que: “La fuerza con que dos cuerpos de diferente masa se atraen depende solamente del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa. Así, la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas m1 y m2 separados a una distancia r es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia”.

El trabajo positivo, negativo y nulo está determinado por el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento debido a que este se calcula con el coseno, por lo tanto, entre los ángulos de 271° y 89° siempre será positivo.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

El módulo de elasticidad de un material es la relación entre el esfuerzo y la deformación unitaria.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

El cálculo de la fuerza que se aplica a un resorte está determinado por la ley de Hooke, la cual indica que esta va a ser igual a la constante de elasticidad en N/m por la diferencia de alargamiento del mismo en m. Entonces:

F = kX = (120 N/m).(0.15m)

F = 18 N

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

De acuerdo con la ley de Joule, se tiene que:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La ley de Joule indica que “la cantidad de calor que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por un conductor es directamente proporcional a la resistencia al cuadrado de la intensidad de la corriente y el tiempo que dura la corriente”.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Se conoce como efecto Joule al fenómeno irreversible por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

El calor especifico es el calor que un cuerpo absorbe entre la masa del mismo por la variación de
la temperatura. Donde:
c = calor especifico
Q = calor tomado o cedido por el cuerpo
m = masa del mismo cuerpo
= variación de temperatura

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

De acuerdo con los datos que nos da el problema:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La mayor aportación de Coulomb a la ciencia fue en el campo de la electrostática y el magnetismo. En 1777 inventó la balanza de torsión con la cual midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas. Con este invento, Coulomb pudo establecer el principio ahora conocido como ley de Coulomb: la fuerza entre las cargas eléctricas es proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

De acuerdo con Física General de Antonio Máximo y Beatriz Alvarenga, las fórmulas correctas son:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Se puede escribir una escala triboeléctrica basada en la carga que adquieren los distintos materiales al ponerse en contacto y rozar unos con otros. Se ordenan de manera que dos materiales descargados puestos en contacto y después separados, aquel que se tome más electrones quedará cargado negativamente y el que quede con menos, positivamente.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Una carga eléctrica se produce cuando se frotan uno con otros dos pedazos de ciertos materiales, por ejemplo seda y vidrio, o cuando se peina el cabello.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Se denomina resistencia eléctrica de un conductor a la oposición que ofrece dicho conductor al paso de la corriente eléctrica. La cual es directamente proporcional a la longitud e inversamente al su área.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Los componentes de un circuito eléctrico o electrónico se pueden conectar de muchas maneras. Las dos más simples son el circuito en serie y el circuito en paralelo. Los componentes conectados en serie están unidos a lo largo de una sola ruta, por lo que la misma corriente fluye a través de todos los componentes. Los componentes conectados en paralelo se conectan a lo largo de múltiples rutas, por lo que se aplica el mismo voltaje a cada componente.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La ley de Ohm especifica que “la corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia”.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

La fórmula de la ley de Ohm es:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

El campo magnético B es una magnitud vectorial. Puede estar producido por una carga puntual en movimiento o por un conjunto de cargas en movimiento, es decir, por una corriente eléctrica.

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Al hacer análisis dimensional al modelo matemático de la ley de Coulomb para el magnetismo, las masas magnéticas tienen unidades de Ampere metro (Am).