Formato para preguntas - Universidad Nacional de Colombia

FORMATO DE CONSTRUCCIÓN DE PREGUNTAS CON UNICA RESPUESTA (ejemplo)
1.
Un escocés toca su gaita parado al borde de un barranco cubierto de nieve que tiene una altura de 5 m. Un
esquiador, a pesar de sus esfuerzos por frenar, choca con el escocés a una velocidad de 10 m/s y se
precipitan abrazados por el borde del barranco. Los dos hombres con sus respectivos pertrechos tienen, cada
uno, la misma masa y la gravedad local es de 10 m/s2. Ellos caen a una distancia d = 5m del borde del
barranco. Para obtener esta distancia se requiere suponer
A. movimiento uniforme
B. conservación de la cantidad de movimiento
C. movimiento en sólo una dirección
D. conservación de la energía cinética
Identificador ICFES:
ECAES:
Nº de pregunta
Componente:
Área de formación
Contenido referencial:
Competencia:
Complejidad
Clave:
Pertinencia de la pregunta al ECAES
y componente respectivos y a la
competencia asignada:
Justificación de la clave y
(Lo diligencia el ICFES)
INGENIERIA QUIMICA
(Lo diligencia la coordinación)
Modelamiento de fenómenos y procesos
Ciencias básicas de ingeniería
Física
Argumentativa
Medio
B
Por tratarse de una pregunta formulada alrededor de la
conservación de la cantidad de movimiento, una de las leyes
básicas de la física mecánica, es apropiada para ser utilizada en
prácticamente todas las especialidades de la ingeniería.
En este problema modela una colisión entre objetos macroscópicos
y por tanto corresponde al componente de modelamiento de
fenómenos y procesos
En el proceso de solución, el examinado debe buscar el argumento
correcto que permite llegar a la respuesta suministrada.
Una colisión macroscópica entre objetos es una colisión inelástica,
procedimiento de respuesta.
esto significa que parte de la energía cinética se convierte en otras
formas de energía y por tanto solo de conserva la cantidad de
movimiento. En el problema se describe una colisión de este tipo.
Para obtener el resultado planteado se supone este argumento,
sean:
m : masa de cada hombre
v1: velocidad del esquiador antes del choque (10 m/s)
v2: velocidad del escocés antes del choque (0 m/s)
v3: velocidad del sistema 'esquiador + escocés' después del
choque
h : altura de la caída (5m)
Conservación del momento lineal:
m*v1 + m*v2 = (2m)* v3.
Entonces: v3 = 5 m/s.
La caída dura un tiempo t tal que h = g*t2/2. Como h = 5, t = 1.
Por tanto: d = v3*t = 5 m.
No es correcto suponer movimiento uniforme en el desplazamiento
vertical debido a la aceleración de la gravedad, por tanto la opción
A. es incorrecta
Justificación de las otras opciones:
Durante la caída el movimiento ocurre en dos direcciones:
horizontal y vertical, por tanto la opción C. es incorrecta
Nombre del autor:
Nombre del revisor:
Institución:
Una colisión macroscópica entre objetos es una colisión inelástica,
esto significa que parte de la energía cinética se convierte en otras
formas de energía y no se conserva, por tanto la opción D. es
incorrecta.
Pedro Pérez
Juan Díaz
Universidad Nacional de Colombia