Guía resuelta del examen de admisión a la UNAM del área de Ciencias Sociales 16

PREGUNTA DE FÍSICA:

Nos dice el ejercicio que una bola es subida a una altura de 3 metros en lo siguientes casos:

A continuación se nos dan las opciones. Esta pregunta es muy fácil de resolver. Primero vamos leer algo con repecto al tema. El resto del contenido está en el siguiente link:

http://www.ehowenespanol.com/funciona-plano-inclinado-como_381043/

DISTRIBUCIÓN DE LA FUERZA SOBRE LA DISTANCIA

Los planos inclinados trabajan mediante el aumento de la distancia de la carga que se debe mover, disminuyendo de ese modo la fuerza necesaria para mover la carga. Un ejemplo es impulsar un sofá a la plataforma de un camión de mudanzas. Algunas personas probablemente podrían tirar del sofá hacia arriba subiéndolo a la furgoneta, aunque sería difícil, pero la mejor solución es tener dos personas utilizando la rampa de la camioneta (un plano inclinado clásico) para levantar el sofá.

MATEMATICAS

Al aumentar la distancia en la que la carga se mueve, la fuerza necesaria para mover la carga disminuye. Por ejemplo, un peso de 100 libras (45,3 kg) que se levanta a una posición de reposo a un metro por encima del suelo necesita de una grúa para levantar las 100 libras (45,3 kg). Para un plano de seis pies (2 m), dos veces la longitud de la distancia original, la grúa sólo tiene que ejercer 50 libras (22,6 kg) de fuerza. Si el plano inclinado fuera de 12 pies (3,6 m), cuatro veces la longitud de la distancia original, la grúa sólo tendría que ejercer 25 libras (11,3 kg). Ten en cuenta, sin embargo, que esto es suponiendo un plano sin fricción, que es meramente teórico ya que la fricción es inevitable.

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Sucede que nosotros no tenemos muy claros los conceptos de la física y viendo la imagen nos parece que haríamos más esfuerzo en el primer caso. Sin embargo nos están preguntando por trabajo y la fórmula del trabajo es: Trabajo = fuerza X distancia

La bola (de billar) hay que subirla a 3 m, por lo tanto el trabajo siempre es el mismo (no el esfuerzo que haríamos que eso es diferente y tiene qué ver con la fuerza). El plano inclinado hace más larga la distancia y si el trabajo debe ser el mismo, entonces la fuerza debe reducirse. 

Las respuestas dicen.

A) En el primer caso se efectúa mayor trabajo.

B) En el segundo caso se efectúa menor trabajo.

C) En el primer caso y en el tercer caso se efectúa menos trabajo que en el segundo.

D) En los tres casos se efectúa igual trabajo.

La respuesta es la D, porque como dijimos, la distancia a la que hay qué subir la bola de billar es la misma, lo que cambia es la distancia por efecto del plano inclinado y las escaleras que aparecen en el otro caso. Eso es irrelevante. Lo que cuenta es que nosotros sepamos que el plano inclinado sirve para hacer más larga la distancia para elevar un cuerpo y que por eso hecho y si es el mismo trabajo, lo que habrá que disminuir es la fuerza requerida.  El plano inclinado es una máquina simple y toda máquina nos ayuda a disminuir el esfuerzo, por eso es que lo usamos.