Equilibrio de Partículas: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

Una partícula de masa m se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial v0. La partícula alcanza una altura máxima h. Calcula la velocidad inicial de la partícula.

Accepted Answer

v0 = √(2gh)

Answer

v0 = √(gh)

Answer

v0 = 2√(gh)

Answer

v0 = gh

Question 2

¿Cuál de las siguientes ecuaciones de equilibrio es correcta para 
una partícula en reposo?

Accepted Answer

La suma de todas las fuerzas que actúan sobre la partícula es cero (∑F = 0)

Answer

La suma de las fuerzas normales sobre la partícula es cero (∑N = 0)

Answer

La fuerza neta es igual al peso de la partícula (∑F = mg)

Answer

La suma de los momentos de las fuerzas sobre la partícula es cero (∑M = 0)

Question 3

Una partícula está sometida a dos fuerzas concurrentes de 5N y 10N, respectivamente. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza resultante?

Accepted Answer

15N

Answer

0N

Answer

10N

Answer

5N

Question 4

Un bloque de 10 kg se apoya sobre una superficie horizontal con un coeficiente de fricción estática de 0,5. ¿Cuál es la fuerza de fricción máxima que puede actuar sobre el bloque?

Accepted Answer

50N

Answer

10N

Answer

100N

Answer

0N

Question 5

¿Cuál de los siguientes enunciados es verdadero sobre las fuerzas de reacción?

Accepted Answer

Son fuerzas iguales y opuestas que actúan sobre dos objetos en contacto.

Answer

Son fuerzas que actúan sobre el mismo objeto.

Answer

Son fuerzas que siempre son paralelas entre sí.

Question 6

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera sobre el equilibrio de rotación?

Accepted Answer

La suma de los momentos de las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo alrededor de un eje de rotación es cero.

Answer

La suma de las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo es cero.

Question 7

Un cuerpo rígido gira alrededor de un eje fijo. ¿Cuál de las siguientes ecuaciones describe el momento de inercia del cuerpo?

Accepted Answer

I = Σmr²

Answer

I = r

Answer

I = mv

Answer

I = ΣF

Question 8

Un disco de radio R rueda sin deslizamiento sobre una superficie horizontal. ¿Cuál es la aceleración lineal de un punto en el borde del disco?

Accepted Answer

Rα

Answer

αR

Answer

0

Answer

2Rα

Question 9

Una partícula está sometida a las fuerzas F1 = 5 N formando un ángulo de 30° con la horizontal positiva y F2 = 10 N formando un ángulo de 60° con la vertical positiva. Determina la fuerza F3 necesaria para mantener el equilibrio.

Accepted Answer

F3 = 7,5 N y forma un ángulo de 150° con la horizontal positiva

Answer

F3 = 10 N y forma un ángulo de 120° con la horizontal positiva

Answer

F3 = 15 N y forma un ángulo de 60° con la vertical positiva

Answer

F3 = 12,5 N y forma un ángulo de 90° con la vertical negativa

Question 10

Una partícula de masa 1 kg se mueve circularmente con una velocidad constante de 5 m/s. El radio de la trayectoria circular es de 2 m. Calcula la fuerza centrípeta que actúa sobre la partícula.

Accepted Answer

12,5 N

Answer

6,25 N

Answer

25 N

Question 11

¿Cuál de las siguientes NO es una condición de equilibrio para una partícula?

Accepted Answer

La suma de momentos alrededor de cualquier punto es diferente de cero.

Answer

La suma de fuerzas en las direcciones x e y es cero.

Answer

La suma de momentos alrededor de cualquier punto es cero.

Question 12

Una partícula está en equilibrio bajo la acción de tres fuerzas. ¿Qué se puede decir sobre la magnitud y dirección de las fuerzas?

Accepted Answer

La suma vectorial de las fuerzas es cero.

Answer

Las fuerzas son iguales en magnitud y dirección.

Answer

Las fuerzas son perpendiculares entre sí.

Answer

Las fuerzas forman un triángulo equilátero.

Question 13

¿Cuál de los siguientes enunciados es correcto?

Accepted Answer

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto donde se anula la suma de momentos de todas las fuerzas que actúan sobre él.

Answer

El centro de gravedad de un cuerpo es siempre el punto más bajo del cuerpo.

Question 14

Un péndulo simple de longitud L y masa m oscila con una amplitud θ0. ¿Cuál es la frecuencia angular del péndulo?

Accepted Answer

√(g/L)

Answer

L/g

Answer

g/L

Question 15

Un cuerpo rígido está en equilibrio bajo la acción de un conjunto de fuerzas externas. ¿Qué se puede afirmar sobre el momento resultante de las fuerzas internas del cuerpo?

Accepted Answer

Es cero.

Answer

Es opuesto al momento resultante de las fuerzas externas.

Answer

Es perpendicular al momento resultante de las fuerzas externas.

Answer

Es igual al momento resultante de las fuerzas externas.

Question 16

Una partícula está en reposo sobre una superficie horizontal. ¿Cuál es la relación entre la fuerza normal (Fn) que ejerce la superficie sobre la partícula y la fuerza de gravedad (mg)?

Accepted Answer

Fn = mg

Answer

Fn < mg

Answer

Fn = 0

Answer

Fn > mg

Question 17

El momento de una fuerza respecto a un punto es una medida de su tendencia a producir rotación. ¿Cuál es el momento de la fuerza resultante que actúa sobre una partícula en equilibrio?

Accepted Answer

El momento de la fuerza resultante es cero.

Answer

El momento de la fuerza resultante es igual a la aceleración de la partícula.

Answer

El momento de la fuerza resultante es igual al momento de inercia de la partícula.

Answer

El momento de la fuerza resultante es igual al producto de la fuerza por la distancia al punto.

Question 18

Una partícula se mueve en un plano inclinado. ¿Cuál es la componente de la fuerza de gravedad que actúa paralela al plano inclinado?

Accepted Answer

mg sen(θ)

Answer

0

Answer

mg cos(θ)

Answer

mg

Question 19

Si una partícula está en equilibrio inestable y se le aplica una pequeña perturbación, ¿qué sucederá?

Accepted Answer

La partícula se alejará de su posición de equilibrio y no volverá a ella.

Answer

La partícula oscilará alrededor de su posición de equilibrio.

Answer

La partícula permanecerá en su posición de equilibrio.

Question 20

Una partícula se mueve en una trayectoria circular con velocidad constante. ¿Qué tipo de fuerza actúa sobre la partícula para mantenerla en esa trayectoria?

Accepted Answer

Fuerza centrípeta

Answer

Fuerza centrífuga

Answer

Fuerza gravitatoria

Question 21

Para que una partícula esté en equilibrio, ¿qué debe ser igual a cero?

Accepted Answer

La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre ella.

Answer

La velocidad de la partícula.

Answer

El momento de inercia de la partícula.

Answer

La energía cinética de la partícula.

Question 22

Una partícula está en reposo sobre una superficie horizontal. ¿Qué afirmación sobre las fuerzas es correcta?

Accepted Answer

La fuerza normal es igual en magnitud y opuesta en dirección al peso de la partícula.

Answer

La fuerza de fricción es igual al peso de la partícula.

Answer

La fuerza normal es menor que el peso de la partícula.

Answer

No hay fuerzas actuando sobre la partícula.

Question 23

Una partícula está suspendida de un hilo. ¿Cuál es la tensión en el hilo si la partícula está en equilibrio?

Accepted Answer

Igual en magnitud y opuesta en dirección al peso de la partícula.

Answer

Mayor que el peso de la partícula.

Answer

Menor que el peso de la partícula.

Answer

Depende de la longitud del hilo.

Question 24

Una partícula se encuentra sobre una rampa inclinada. ¿Cuáles son las fuerzas que actúan sobre ella?

Accepted Answer

Peso, fuerza normal y fuerza de fricción.

Answer

Peso, fuerza de tensión y fuerza normal.

Answer

Fuerza normal, fuerza de fricción y fuerza centrífuga.

Answer

Peso, fuerza normal y fuerza centrípeta.

Question 25

En el análisis de equilibrio de una partícula, ¿qué tipo de ecuaciones se utilizan para determinar las fuerzas desconocidas?

Accepted Answer

Ecuaciones de equilibrio estático (∑F = 0 y ∑M = 0).

Answer

Ecuaciones de movimiento lineal.

Answer

Ecuaciones de movimiento rotacional.

Answer

Ecuaciones de conservación de energía.

Question 26

Una partícula está sometida a dos fuerzas concurrentes. ¿Cuál es la condición para que la partícula esté en equilibrio?

Accepted Answer

La resultante de las dos fuerzas es cero (suma vectorial igual a cero).

Answer

Las dos fuerzas son iguales en magnitud pero no en dirección.

Answer

Las dos fuerzas son diferentes en magnitud y dirección.

Question 27

Una partícula está sometida a un momento. ¿Cómo afecta esto a la partícula?

Accepted Answer

La partícula tiende a girar alrededor de un eje.

Answer

La partícula acelera en línea recta.

Answer

La partícula experimenta una fuerza constante.

Answer

La partícula permanece en reposo.

Question 28

¿Qué se entiende por el centro de gravedad de una partícula?

Accepted Answer

El punto donde se considera que actúa el peso de la partícula.

Answer

El punto de aplicación de la fuerza de fricción.

Answer

El centro geométrico de la partícula.

Answer

El punto de aplicación de la fuerza normal.

Question 29

La estabilidad de una partícula en equilibrio estática depende principalmente de:

Accepted Answer

La posición de su centro de gravedad con respecto a su base de apoyo.

Answer

La temperatura y la presión de la partícula.

Answer

La masa y la velocidad de la partícula.

Answer

La forma y el tamaño de la partícula.

Question 30

Una partícula está en equilibrio inestable. ¿Qué sucede si se aplica una pequeña perturbación?

Accepted Answer

La partícula se moverá lejos de su posición de equilibrio.

Answer

La partícula permanecerá en su posición de equilibrio.

Answer

La partícula oscilará alrededor de su posición de equilibrio.