Ciencias básicas de la ingeniería: matemáticas, física y química
Qué evalúa
Este dominio comprueba si puedes aplicar cálculo, álgebra, física newtoniana y química general a problemas de ingeniería, no si recuerdas fórmulas aisladas. Espera ejercicios de derivadas e integrales aplicadas, vectores, cinemática, leyes de Newton, conservación de energía y momento, estequiometría, gases ideales y equilibrio químico.
Reglas y conceptos
- Trabaja en unidades coherentes del SI y convierte antes de operar; no mezcles gramos con kilogramos ni milímetros con metros.
- En dinámica, el diagrama de cuerpo libre define las fuerzas y los signos. La normal en un plano inclinado es mg cosθ, no mg.
- La conservación de energía mecánica solo aplica sin fuerzas no conservativas; con fricción debes incluir el trabajo disipado.
- En química, balancea átomos y carga; usa moles como puente y determina el reactivo limitante antes de calcular producto.
- En gases ideales, usa temperatura absoluta: PV = nRT con kelvin.
Ejemplo resuelto
Un bloque de 2.0 kg parte del reposo y se desliza 5.0 m por un plano inclinado sin fricción a 30°. ¿Cuál es su rapidez final?
El desplazamiento sobre la rampa no es la altura. La altura vertical es h = 5.0 sen 30° = 2.5 m. Sin fricción, mgh = ½mv²; la masa se cancela: v = √(2gh) = √(2 × 9.81 × 2.5) = 7.0 m/s. Si hubiera fricción, habría que restar μmg cosθ · d y la masa no se cancelaría. Ese detalle distingue un cálculo correcto de una aplicación memorizada.
Errores que cuestan puntos
- Usar la distancia sobre la rampa como altura.
- Olvidar convertir kN a N o mm a m.
- Aplicar Bernoulli o conservación de energía en presencia de pérdidas sin incluirlas.
- Elegir como limitante el reactivo que está en exceso.
- Confundir masa con peso y reportar kg cuando se pide fuerza.