Trabajo y energía: Conceptos y aplicaciones en Física I para Ingeniería Eléctrica

Question 1

Un objeto se mueve con velocidad constante. ¿Varía su energía cinética?

Accepted Answer

No, permanece constante

Answer

Sí, disminuye

Answer

Sí, aumenta

Answer

Sí, oscila

Question 2

Respecto a la energía potencial gravitatoria, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

Depende de la altura del objeto sobre la superficie terrestre

Answer

Depende de la velocidad del objeto

Answer

Es independiente de la masa del objeto

Question 3

¿Cuál es la unidad de medida de la potencia?

Accepted Answer

Vatios (W)

Answer

Newtons (N)

Answer

Joules (J)

Answer

Metros por segundo (m/s)

Question 4

Un muelle con constante elástica k se comprime una distancia x. ¿Cuál es la energía potencial elástica almacenada en el muelle?

Accepted Answer

1/2 kx^2

Answer

kx

Answer

1/4 kx^2

Answer

4kx^2

Question 5

Una partícula de masa m se mueve con velocidad constante v. ¿Cuál es la energía cinética de la partícula?

Accepted Answer

1/2 mv^2

Answer

1/4 mv^2

Answer

mv

Answer

4mv^2

Question 6

Una fuerza constante F actúa sobre un cuerpo de masa m, desplazándolo una distancia d. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza?

Accepted Answer

Fd

Answer

1/2 Fd

Answer

F/d

Answer

1/4 Fd

Question 7

Un objeto de masa m se deja caer desde una altura h. ¿Cuál es la energía potencial gravitatoria del objeto antes de caer?

Accepted Answer

mgh

Answer

1/4 mgh

Answer

1/2 mgh

Answer

mg/h

Question 8

Un sistema aislado realiza un trabajo W. ¿Cuál es la variación de energía interna del sistema?

Accepted Answer

-W

Answer

1/2 W

Answer

W

Question 9

Un gas se expande adiabáticamente. ¿Cuál es la variación de energía interna del gas?

Accepted Answer

-W

Answer

1/2 W

Answer

1/4 W

Answer

W

Question 10

Un cuerpo de masa m realiza un movimiento armónico simple con amplitud A y frecuencia f. ¿Cuál es la energía potencial elástica máxima del cuerpo?

Accepted Answer

1/2 kA^2

Answer

1/4 kA^2

Answer

kA

Question 11

Un cuerpo de masa m cae libremente desde una altura h. ¿Cuál es la velocidad del cuerpo cuando ha caído la mitad de la altura?

Accepted Answer

√(gh/2)

Answer

1/2 √(gh)

Answer

√(gh)

Answer

1/4 √(gh)

Question 12

¿Determina la expresión que define el trabajo realizado por una fuerza constante?

Accepted Answer

W = F · d · cos θ

Answer

W = d / F

Answer

W = F / d

Answer

W = F · d · sen θ

Question 13

Un objeto de 2 kg se eleva a una altura de 5 m. Calcula su energía potencial ganada.

Accepted Answer

98 J

Answer

49 J

Answer

196 J

Question 14

Según el teorema del trabajo y la energía, ¿cómo evoluciona la energía mecánica de un sistema aislado?

Accepted Answer

Se conserva

Answer

Varía aleatoriamente

Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Question 15

¿Cuál es la unidad SI de energía?

Accepted Answer

Julio (J)

Answer

Vatio (W)

Answer

Caballo de vapor (CV)

Answer

Newton (N)

Question 16

¿Qué tipo de energía se almacena en un muelle comprimido?

Accepted Answer

Elástica

Answer

Cinética

Answer

Potencial gravitatoria

Question 17

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa correctamente el teorema del trabajo y la energía?

Accepted Answer

W = ΔK

Answer

W = ΔP

Answer

W = ΔU

Question 18

¿Qué magnitud física representa la potencia en física?

Accepted Answer

La tasa a la que se realiza el trabajo

Answer

La energía almacenada en un sistema

Answer

La fuerza aplicada a un objeto

Answer

El desplazamiento de un objeto

Question 19

Una máquina tiene una eficiencia del 50%. Si se realiza un trabajo de 100 J sobre la máquina, ¿cuál es la cantidad de trabajo útil que produce?

Accepted Answer

50 J

Answer

25 J

Answer

100 J

Question 20

Una fuerza de fricción actúa sobre un objeto que se mueve sobre una superficie. ¿Qué efecto tiene la fuerza de fricción sobre la energía cinética del objeto?

Accepted Answer

La disminuye

Answer

No tiene ningún efecto

Answer

La invierte

Answer

La aumenta

Question 21

Un sistema aislado no intercambia masa o energía con su entorno. ¿Qué principio de la energía se cumple en un sistema aislado?

Accepted Answer

Conservación de la energía

Answer

Conservación de la carga

Answer

Ley de la gravitación universal

Answer

Conservación del momento

Question 22

¿Qué tipo de energía se almacena en un resorte estirado?

Accepted Answer

Elástica

Answer

Potencial gravitatoria

Answer

Térmica

Answer

Cinética

Question 23

El trabajo realizado por una fuerza conservativa sobre un objeto es:

Accepted Answer

Independiente de la trayectoria

Answer

Siempre negativo

Answer

Siempre positivo

Answer

Dependiente de la trayectoria

Question 24

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el teorema del trabajo y la energía es correcta?

Accepted Answer

El trabajo neto realizado sobre un objeto es igual a la variación de su energía cinética.

Answer

La energía cinética de un objeto es siempre constante.

Answer

El trabajo neto realizado sobre un objeto es igual a su energía potencial.

Question 25

La energía potencial gravitatoria de un objeto depende de:

Accepted Answer

Su masa, altura y la aceleración de la gravedad

Answer

Solo su altura

Answer

Solo su velocidad

Answer

Solo su masa

Question 26

¿Cuál es la unidad SI de energía?

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Vatio (W)

Answer

Newton (N)

Answer

Caloría (cal)

Question 27

Selecciona la expresión que define el trabajo realizado por una fuerza constante:

Accepted Answer

Trabajo = Fuerza x Desplazamiento x coseno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento

Answer

Trabajo = Fuerza / Desplazamiento x coseno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento

Answer

Trabajo = Fuerza / Desplazamiento x seno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento

Answer

Trabajo = Fuerza x Desplazamiento x seno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento

Question 28

Un bloque de masa 'm' se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción. Si el bloque se mueve desde un punto 'A' hasta un punto 'B', ¿qué expresión representa la variación de energía cinética del bloque?

Accepted Answer

Variación de energía cinética = 1/2 x Masa x (Velocidad final² - Velocidad inicial²)

Answer

Variación de energía cinética = 1/2 x Masa x (Velocidad inicial² - Velocidad final²)

Answer

Variación de energía cinética = Masa x (Velocidad final - Velocidad inicial)

Answer

Variación de energía cinética = Masa x Gravedad x (Altura final - Altura inicial)

Question 29

Un muelle ideal se comprime una distancia 'x'. ¿Cuál es la energía potencial elástica almacenada en el muelle?

Accepted Answer

Energía potencial elástica = 1/2 x Constante del muelle x (Distancia de compresión)²

Answer

Energía potencial elástica = Constante del muelle / Distancia de compresión

Answer

Energía potencial elástica = 1/2 x Constante del muelle x Distancia de compresión

Answer

Energía potencial elástica = Constante del muelle x Distancia de compresión

Question 30

Un cuerpo se mueve bajo la acción de una fuerza constante. ¿Cómo es el trabajo realizado por la fuerza en un desplazamiento dado?

Accepted Answer

Directamente proporcional al desplazamiento

Answer

Independiente del desplazamiento

Answer

Proporcional al cuadrado del desplazamiento

Answer

Inversamente proporcional al desplazamiento

Question 31

Un sistema cerrado intercambia calor con su entorno. ¿Qué afirmación es correcta?

Accepted Answer

La energía interna del sistema puede aumentar, disminuir o permanecer constante

Answer

La energía interna del sistema solo puede disminuir

Answer

La energía interna del sistema solo puede aumentar

Question 32

Un gas ideal experimenta un proceso adiabático. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?

Accepted Answer

El proceso es isentrópico

Answer

El proceso es isotérmico

Answer

El proceso es isocórico

Answer

El proceso es isobárico

Question 33

Un sistema termodinámico experimenta un proceso isocórico. ¿Qué cantidad permanece constante?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Presión

Answer

Energía interna

Answer

Temperatura

Question 34

Un objeto de 2 kg se desplaza a lo largo de una superficie horizontal sin rozamiento, con una velocidad constante de 4 m/s. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento?

Accepted Answer

0 J

Answer

32 J

Answer

8 J

Answer

16 J

Question 35

La expresión que define el trabajo realizado por una fuerza es:

Accepted Answer

W = F·d·cos(θ)

Answer

W = F·t

Answer

W = E·t

Answer

W = P·t

Question 36

Una fuerza de 10 N desplaza un cuerpo 5 m en dirección de la fuerza. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza?

Accepted Answer

50 J

Answer

10 J

Answer

5 J

Answer

100 J

Question 37

De acuerdo con el teorema del trabajo y la energía, ¿qué sucede cuando el trabajo neto realizado sobre un sistema es cero?

Accepted Answer

La energía cinética del sistema permanece constante.

Answer

La energía potencial del sistema aumenta.

Answer

La velocidad del sistema disminuye.

Question 38

¿Cuál de las siguientes unidades es la unidad SI de potencia?

Accepted Answer

Vatio (W)

Answer

Newton (N)

Answer

Julio (J)

Answer

Metro (m)

Question 39

¿Cuál de los siguientes procesos es un ejemplo de conversión de energía cinética en energía potencial?

Accepted Answer

Lanzar una pelota verticalmente hacia arriba.

Answer

Encender una bombilla.

Answer

Cargar una batería.

Answer

Frenar un coche.

Question 40

Un objeto con una masa de 'm' se mueve a una velocidad 'v'. ¿Cuál es su energía cinética?

Accepted Answer

1/2 * m * v²

Answer

m * v

Answer

v² / m

Answer

m * g * v

Question 41

¿Cuál es la unidad de medida del trabajo en el Sistema Internacional de Unidades (SI)?

Accepted Answer

Julio (J)

Answer

Segundo (s)

Answer

Metro (m)

Answer

Newton (N)

Question 42

¿Qué factor determina la potencia de una máquina?

Accepted Answer

La cantidad de trabajo realizado en un intervalo de tiempo determinado

Answer

El tamaño de la máquina

Answer

La fuerza aplicada a la máquina

Answer

La velocidad de la máquina

Question 43

Un objeto está en reposo sobre una superficie horizontal. ¿Cuál es su energía potencial gravitatoria?

Accepted Answer

Cero

Answer

Positiva

Answer

Negativa

Answer

Igual a su energía cinética

Question 44

¿Qué tipo de energía se almacena en un resorte cuando se estira o comprime?

Accepted Answer

Energía potencial elástica

Answer

Energía cinética

Answer

Energía potencial gravitatoria

Answer

Energía térmica

Question 45

Un objeto cae libremente desde una altura. ¿Qué tipo de energía aumenta a medida que cae?

Accepted Answer

Energía cinética

Answer

Energía potencial elástica

Answer

Energía potencial gravitatoria

Answer

Energía térmica

Question 46

¿Cuál es la relación matemática entre el trabajo (W), la potencia (P) y el tiempo (t)?

Accepted Answer

P = W / t

Answer

P = t / W

Answer

t = W / P

Answer

W = P * t

Question 47

Una máquina tiene una eficiencia del 80%. ¿Qué porcentaje de la energía de entrada se convierte en trabajo útil?

Accepted Answer

80%

Answer

50%

Answer

20%

Answer

100%