Física: mecánica, energía y fundamentos de ondas y electricidad
La Física de la prueba específica se concentra en mecánica clásica -cinemática, dinámica, energía y momento- con nociones de fluidos, ondas y electricidad básica. Los ítems suelen evaluar una sola idea física, pero exigen elegir la ley correcta, descomponer vectores y trabajar con unidades coherentes antes de calcular.
Cinemática y dinámica
- MRUV: v=v₀+at, x=x₀+v₀t+½at², v²=v₀²+2aΔx; solo son válidas con aceleración constante.
- Caída libre: a=g≈9.8 m/s² hacia abajo; en el punto más alto de un tiro vertical la velocidad es cero pero la aceleración no.
- Segunda ley de Newton: ΣF=ma. El peso es mg (una fuerza, en newtons); la masa se mide en kilogramos.
- Fricción: f=μN. La normal no siempre es mg: en un plano inclinado vale N=mg·cos θ.
- Tiro parabólico: los ejes son independientes; el movimiento horizontal es uniforme y el vertical es MRUV.
Energía, momento y otros temas
- Trabajo W=Fd·cos θ; energía cinética ½mv²; potencial gravitatoria mgh; potencia P=W/t.
- Sin fricción se conserva la energía mecánica: mgh₁+½mv₁²=mgh₂+½mv₂².
- Momento p=mv; en choques sin fuerzas externas se conserva el momento total, pero la energía cinética solo se conserva en choques elásticos.
- Ondas: v=fλ. Electricidad: V=IR y P=VI.
Ejemplo resuelto
Un bloque de 2 kg parte del reposo y baja 5 m por un plano inclinado liso de 30°. ¿Qué velocidad tiene al final?
- Sin fricción se conserva la energía mecánica: mgh=½mv².
- La masa se cancela: v=√(2gh)=√(2·9.8·5)=√98≈9.9 m/s.
- Observa que el ángulo no interviene cuando se conocen la altura y la ausencia de fricción; sí intervendría si pidieran el tiempo o la aceleración (a=g·sen 30°=4.9 m/s²).
Errores que cuestan puntos
- Confundir masa con peso y responder en kg cuando se pide newtons.
- Mezclar km/h con m/s sin convertir (dividir entre 3.6).
- Aplicar conservación de energía mecánica cuando hay fricción: parte de la energía se disipa como calor.
- Sumar fuerzas como escalares sin descomponerlas en componentes.