viernes, 20 de octubre de 2017

Prueba de Física 2017 (observaciones y posible solución). Parte II: Preguntas 21 a 40

El propósito de la presente entrada es proporcionar un poco de ayuda al estudiante (y de paso al docente de física), mostrándole un solucionario comentado, no solo de las respuestas, sino de la confección misma de algunas preguntas.

Las preguntas fueron tomadas de la publicación Práctica de Física para el examen de Bachillerato 2017. Fascículo 5
Publicado en el diario La Nación
(Material proporcionado por el Ministerio de Educación Pública. Dirección de Gestión y Evaluación de la Calidad).

PARTE I.    PARTE III.

21.
F = GMm/r2                       
F´= GMm/(3r)2 = GMm/9r2 = (1/9)GMm/r2

F´= F/9
[B]
22.
"A mayor distancia del centro de atracción, mayor periodo (=menor velocidad tangencial), igual que los planetas respecto al Sol (Tercera ley de Kepler)".
O si le parece:
GMm/r2 = mv2/r, entonces   GM/r = v2
[A]

23.
¡Igual a la 21; que trivialidad en una prueba de conocimientos! pero así de regalo es el examen real. Entonces 1/9.
2,45 /9 = 0,272 m/s2
[D]

24.
Es mejor razonarlo y no hacerlo con números al principio.
g= GM/R2           g/2= GM/r2
(1/2) GM/R2= GM/r2   r2 = 2R2
Entonces r = (raiz de 2)R = 

1,4142(6,337x106 m = 9,02x106 m
[A]

25.
E.C.=10(70)2/2

E.P.= (1/2)[10(70)2/2] = 1,2 x103 J.
Ojo, ¡cifras significativas!
12250 J
[C]

26.
W= 1,5x102 (9,8)(8)=

P= W/t; t= W/P= 14,7 s
t= 15 s
[D]
27.
¡Asegúrese que la funciones trigonométricas estén en grados (Deg)!
W=(200)(cos20)(20)=
3,76x103 J
[C]
¡el trabajo hecho por el caballo, sobre el saco!

28.
Wneto = E.C.f E.C.i =
(1/2)(0,00640)(395)2=

W= 499 J
[B]

29.
¡Pero no se da cuenta que el enunciado III es esencialmente el mismo que el I.
De nuevo una preguntan trivial, de esas para regalar puntaje y tener buena promoción!

Que abundan en este tipo de exámenes.

https://en.wikipedia.org/wiki/Conservative_force

Solo I y III.
[C]

30.
Como hay conservación de la energía mecánica.; E.Pi = E.C.f  También puede interpretarlo (¡matemáticamente!) como una caída libre
v= 9,4 m/s
[C]
33.
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero
[B]


34.
¡Más trivial no pudo haber sido! Será para regalar puntaje

m(7,2)+ m(0)= m(5,4) + m(v)
v= 1,8 m/s (oeste)
[C]
35.
(15)(5)+ 12(-3,5)=15(-3)+ 12(v)
v= 6,5 m/s
[C]

36.
¡Más trivial no pudo haber sido. Es casi pedirle que ponga la fórmula (que le dan) en prosa!

p=(densidad)(g)h
menor
[A]
37.
p=  p0 + (densidad)(g)(h)

(1000)(9,8)(4)= 39,2x104 Pa
[C]




38.
P1=F1/3A = F2/A= p2
F1= 3F2   
F2= F1/3= 600/3 = 200 N
[B] 


jueves, 19 de octubre de 2017

Prueba de Física 2017 (observaciones y posible solución). Parte I: Preguntas 1 a 20

El propósito de la presente entrada es proporcionar un poco de ayuda al estudiante (y de paso al docente de física), mostrándole un solucionario comentado, no solo de las respuestas, sino de la confección misma de algunas preguntas.

Las preguntas fueron tomadas de la publicación Práctica de Física para el examen de Bachillerato 2017. Fascículo 5
Publicado en el diario La Nación
(Material proporcionado por el Ministerio de Educación Pública. Dirección de Gestión y Evaluación de la Calidad).


  PARTE II. PARTE III.

1.
¡La afirmación contiene una “falasia”  (el relámpago se ve primero, no después de escuchar el trueno) inconveniente. No afecta el proceso de resolución, pero no me agrada, porque no se deben enseñar errores!
340 m/s= (340 m/s)(1 km/1000 m)(3600s/1h)=1,22x103 km/h                    
[B]


2.
1,54x102 cm=(1,54x102 cm)(1 m/100 cm)(109 nm/1 m)=1,54x109 nm                    
[A]


3.
La información en el recuadro no es necesaria, tiene defectos de redacción y de concepto. Además induce a un posible error.
¡El movimiento orbital de los asteroides siempre es *constante*, no puede ser de otra manera.

No importa si el movimiento es *directo*, o no.
La rama de la física que estudia el movimiento se llama “Mecánica”.
https://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica
[C]

4.
(35,0 m/s)(15,0 s)=525 m                          [D]

5. 

Las unidades de la respuesta (m/s) le sugieren el procedimiento; ¡una división!

300 m/20 s= 15 m/s                                

[C]





6.
Juan y Ana están en "el mismo" marco de referencia y como Ana está en reposo, detecta la rapidez correcta de Juan en ese marco.
Pregunta trivial para evaluar movimiento relativo.
v = 5 km/h                                              
[A]

7.

v2 = 02 + 2(5,00 m/s2)(19,6 m) = 196 m2/s2
Debe extraer raíz cuadrada.
v = 14,0 m/s                                              
[A]

8.
(3,4 m/s)2 = 02 + 2(a)(10 m) 
a= 11,56/20 = 0,58 m/s2                            
[B]  
9.
El área bajo la curva en una gráfica v-t es equivalente a la distancia recorrida.
La pendiente de la curva es equivalente a la magnitud de la aceleración, que en este caso es constante.
área del trapecio = (1+5)(20)/2 = 60
Recorre 60 m con aceleración constante     
[B]

10.
El tiempo para subir es igual al tiempo para descender e igual a la mitad del tiempo de vuelo.
El tiempo de descenso es tv/2                     
[B]

11
E. n la caída libre la única aceleración que actúa es la de gravedad: 9,8 ms2 hacia abajo.
Las magnitudes de las componentes de la aceleración son vy 0 9,8 m/s2   v0 m/s2   
[B]


12.
Todas o ninguna. Depende de de la "habilidad" y de la interpretación de quien explique. La tercera ley de Newton *siempre* se aplica. En algunas de las situaciones las fuerzas que a primera vista se sugieren, puede que no sean parejas acción-reacción (o si, depende de cuales estoy tomando en cuenta).
No es una pregunta de respuesta única.

En la respuesta de la lámpara y el helicóptero, escogida por quien confeccionó la pregunta, quizás no identifica claramente la pareja de fuerzas acción-reacción.
(javillalobos@ice.co.cr)
18.
¡Las ruedas de bicicleta, por definición (por construcción) tienen un radio determinado!
v= 2 (pi)R f
Aumenta
[A]

13.
F= m a             F = (4 m) a´.      
Entonces    a´= a/4                                       
[A]

14. 

Aplicación del mismo razonamiento. ¡que trivial!

F = m a             F (m/3) a'. 

Entonces   a´= 3 a                                         
[A]

15. 

(20 cos 30 -10 -5) N = (8 kg) a
a = 0,29 m/s2                                           
[A]

16.


 








F = (2m) a      F´= (m/4)(2a),de donde F = 4 F´                                         
[D]

17.
Ambas, porque la velocidad tangencial cambia; no es constante, entonces hay aceleración.    
[C]


19.
6,5 m/s=2(pi)(5 m)/T
T= 8,8 s
[B]



20.
v1= 2(pi)(R)/(T2/2)

v2= 2(pi)(R)/T2

De donde v2 = 2 v1
v1 = v2/2
[A]




miércoles, 4 de octubre de 2017

Alta probabilidad de fuertes lluvias (miércoles, jueves, viernes)

Tropical Weather Outlook: http://www.nhc.noaa.gov/gtwo.php?basin=atlc&fdays=2
NWS National Hurricane Center Miami FL
800 AM EDT Wed Oct 4 2017

For the North Atlantic...Caribbean Sea and the Gulf of Mexico:

1. Showers and thunderstorms associated with an area of low pressure
located over the southwestern Caribbean Sea have become better
organized since yesterday...


Lea los reportes de algunos sitios que realizan pronósticos del tiempo, esto es;la aplicación de tecnología y de ciencia para predecir el estado de la atmósfera para un período futuro y una localidad o región dada.

lunes, 2 de octubre de 2017

Revelada la estructura interna del Titán

Lea el original en francés en 

LA LETTRE D'INFORMATION DE L'IMCCE

N°138 : octobre 2017

Para saber si un huevo está cocido o crudo sin romperlo, basta con ponerlo a rotar. Si rota de manera regular como una "bolincha", está duro, si no, está crudo. Es el mismo principio que utilizó un equipo de la IMCCE para estudiar la estructura interna de Titán, el satélite más grande de Saturno. Por supuesto, los investigadores no pueden intervenir en su rotación. Pero como su órbita no está fija en el espacio, desempeña el papel de excitador del movimiento giratorio del satélite.

Los resultados de sus trabajos confirman la existencia de un océano interior que se extiende bajo toda su corteza de hielo. Sin embargo, era difícil explicar la dirección exacta del eje de rotación medido por la misión Cassini-Huygens.
Según los modelos anteriores, debía tener el océano anormalmente denso y que la distribución de masa tuviera un fuerte desequilibrio hidrostático. Dos predicciones difíciles de explicar.
En este nuevo estudio se tuvo en cuenta la fuerza centrífuga ejercida por el océano sobre sus paredes. Aunque el efecto es pequeño, basta con reemplazar el eje en la dirección correcta, para un océano de densidad nominal y una distribución de la masa muy cerca al equilibrio hidrostático.
Gwenaël Boué, Nicolas Rambaux et Andy Richard.

Referencias adicionales.

-Layers of Titan:

jueves, 14 de septiembre de 2017

Luna-Venus-Regulus-Marte-Mercurio-Sol (17/09 al amanecer)

Una interesante conjunción (no muy cercana), excepto por Marte y Mercurio, podrá observarse el próximo domingo 17 de septiembre, antes del orto del Sol (05:26), por ejemplo a las 04:45.
Esto si la nubosidad, la claridad del Sol y un horizonte alto no le interfiere.
Pero, desde  luego puede observar el viernes y el sábado.

Los tres planetas (Venus, Marte y Mercurio), junto con la Luna y el Sol y la brillante y famosa estrella Regulus de la constelación Leo estarán casi a lo largo de la línea central de la eclíptica
Esa curva (marcada en  la imagen, en rojo a la izquierda) la puede considerar como la que define el plano de la órbita terrestre; también como la órbita aparente del Sol alrededor de la Tierra. 

En la imagen también se ha agregado como referencia "el vertical primario" del sitio de observación y el "ecuador celeste", la curva encima del ecuador de la Tierra, que es la frontera de los dos hemisferios.

Más abajo de la conjunción (hacia el Este), si pudiese observar durante el día, encontraría al planeta Júpiter, algo cercano a la estrella Spica de la constelación Virgo.
En efecto, el domingo:
la Luna sale a las 03:04,
Venus a las 03:38,
Marte a las 04:25,
Mercurio a las 04:25,
el Sol a 05:26.


Por la noche, cuando el Sol se haya ocultado (17:35), podrá comenzar a ver a Júpiter y a Saturno, luego de las 18:00.

jueves, 24 de agosto de 2017

18 Feria Internacional del Libro - Costa Rica 2017 -

La tinaja de Guaitil y otros cuentos.
Chindo y Maura con otros cuentos.
El escorpión de jade y otros cuentos.
Los demonios de Occator con otros cuentos.
Tus fotos sin una cámara.
  • 5 publicaciones de Marie Lissete Alvarado y José Alberto Villalobos.
    *Cuatro libros de cuentos cortos.
    *Un libro de
    poesía con 36 composiciones.
  • Cuatro o cinco cuentos en cada libro.
  • 19 cuentos en total.
  • Portadas e ilustraciones internas por M. L. Alvarado.
  • Dos estilos narrativos muy diferentes.
  • Ciencia ficción espacial, bien documentada en escenarios reales.
  • Folclor costarricense.
  • Crítica social.
  • Una obra de teatro.

Casa del Cuño.
Edificio de cristal, al Este de la antigua Aduana.
26 de agosto a 3 de setiembre.
9 a.m. a 7 p.m.

javillalobos@ice.co.cr
(506) 87 35 18 34
Apartado 41-2010, San José, Costa Rica.

EDiNexo

martes, 22 de agosto de 2017

Fotos desde Liberia -eclipse parcial de Sol- 21/08/2017

Tomadas por Vladimir González Araya.

Como en casi todo el país, el cielo estuvo entre parcial y totalmente nublado. Pero este amigo aprovecho muy bien algunos momentos en que las nubes no cubrieron totalmente al Sol y la Luna en su eclipse, para tomar estas excelentes fotos. Mi admiración y felicitación a Vladimir.
Lugar: Kinder de la U.C.R, donde los niños observaron, luego de una charla.
Cámara Nikkon 810A.
distanciA focal de la lente: 500 mm.
f mínimo: 5,6.
ISO ajustado al encuadre.
Enfoque manual.
Filtro solar: Meade.

Liberia, Guanacaste. C. R. 21/08/2017
( So Many Ways to View an Eclipse)
  http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=90796&src=eoa-iotd
Liberia, Guanacaste, C.R. 21/08/2017

viernes, 18 de agosto de 2017

Circunstancias locales de un eclipse parcial de Sol

Una sombra se produce cuando los rayos de luz procedentes de un objeto luminoso, como un bombillo, o el Sol, son interceptados por un obstáculo, como su mano, o la Luna, por ejemplo.
La sombra se proyecta hacia atrás del obstáculo, en dirección opuesta a la fuente de luz y se extiende por cierta distancia que puede ser centímetros o miles de kilómetros, pero es finita, esto es, termina en algún punto.
La sombra que produce la Luna debida a la luz de Sol que la ilumina tiene la forma de un cono, en realidad un doble cono; uno amplio, débil o tenue, no tan oscuro, que es el cono de penumbra y otro realmente oscuro, interno al anterior, que el cono de umbra.
Cuando estos dos conos de sombra son interceptados por una pantalla, como la superficie de la Tierra, en el caso de un eclipse de sol, sobre dicha pantalla se forman una zona de penumbra, donde ocurre el eclipse parcial y una zona interna de umbra, donde se da el eclipse total. Esto se debe a que dentro de la umbra los rayos del Sol están totalmente bloqueados por la Luna, mientras que en la penumbra solo parcialmente.

Específicamente, para este eclipse solar del 21 de agosto de 2017, la zona de umbra de unos 140 km de ancho, se extenderá solamente desde Oregón hasta Carolina del Sur, en los Estados Unidos.
El resto del continente americano que va estar dentro de la penumbra, tendrá solo un eclipse parcial. Esto nos incluye a nosotros en Costa Rica.
Desde cualquier otro lugar, fuera de la región de penumbra, el eclipse no será visible.

Si atendemos al aspecto geométrico del eclipse, simplificando la sombra y la superficie terrestre como círculos que se aproximan, entran en contacto, se superponen, y se apartan, se distinguen 8 contactos; cuatro con la penumbra (P) y cuatro con la umbra (U) que ocurren en el siguiente orden: P1, U1, U2, P2, P3, U3, U4, P4.
Como en Costa Rica, México y América Central solo tendremos eclipse parcial, comentaré únicamente sobre los contactos P1 y P4.
  • P1 es el instante de la primera tangencia externa de la penumbra con la superficie de la Tierra, el momento en que el eclipse parcial inicia [12:04, C.R.]
  • P4 es el instante de la última tangencia externa de la penumbra con la superficie de la Tierra, el momento en que el eclipse parcial finaliza [14:22, C.R

Y ahora viene el factor de las condiciones locales. Si uno observa un mapa del “recorrido” del eclipse, verá que parece una carretera oscura (umbra), rodeada de una amplia zona menos oscura (penumbra), pero ojo, no están hechas, se van haciendo a medida que el eclipse progresa, ¡se hacen camino al andar!

La cronología del eclipse depende de las variables dinámicas del eclipse y de las coordenadas geográficas (latitud y longitud) del sitio desde donde observa.
Por eso en Oregón observan el eclipse total temprano en la mañana (http://www.eclipse2017.org/2017/states/OR.htm), pero en Carolina del Sur, en la tarde (http://www.eclipse2017.org/2017/states/SC.htm).
Algo similar sucederá para para cada uno de los diferentes sitios que solo tendrán eclipse parcial.

Así que P1 y P4 deben calcularse tomando en cuenta la dinámica del eclipse, esto es la poción cambiante de la Tierra (revolución respecto al Sol y rotación) y de la Luna (revolución respecto a la Tierra), aún dentro de esas pocas horas o minutos, pero también dependen de dónde está usted.

El “Institut de Mécanique Céleste et de Calcul dÉphemerides“ del Observatorio de París, hizo ese cálculo para algunas ciudades de Costa Rica, que les transmití hace unos días en mi blog (http://fisica1011tutor.blogspot.com/2017/08/calcul-des-circonstances-de-leclipse.html).
Esencialmente lo siguiente:
  • Inicio: 12:04.
  • !Luna nueva!: 12:30.
  • Máximo: 13:17.
  • Fin: 14:22.
Esa es la cronología del eclipse para Costa Rica, si su ciudad no está en la lista del IMCCE, haga una interpolación, pero no es tan necesaria para observaciones casuales, las mínimas diferencias que encontrará no producirán errores significativos.

Bueno, en una región con un clima tan perennemente nublado como en Costa Rica, las condiciones del tiempo son un factor muy determinante, que siempre debe tomar en consideración. Consulte con el Instituto Meteorológico Nacional: