Preguntas PSU de Ciencias: fuerza y movimiento

Una de las áreas perteneciente a este eje temático es Mecánica, la cual tiene mayor presencia dentro del módulo común de Física, alcanzando el 33 %. Algo parecido ocurre con los módulos electivo y técnico profesional, al abarcar un 35% y 38%, respectivamente.

En cuanto a sus contenidos mínimos obligatorios, nos encontramos con el concepto de torque, el que se refiere a la capacidad de una fuerza para originar una rotación o giro alrededor de un punto.

Veamos un ejemplo en el siguiente ejercicio del DEMRE:

Para remover una piedra, cuyo peso es P, se emplea una barra de largo L, como se muestra en la figura. Se aplica una fuerza F perpendicular a la barra, a una distancia d del punto de apoyo Q.

En tal caso, el torque aplicado a la barra por la fuerza F respecto al punto Q, tiene magnitud igual a:

A) F d

B) F (L – d)

C) (F + P) d

D) (F – P) d

E) (F – P) (L – d)

Esta pregunta requiere que se tenga claridad sobre la definición operacional de torque para aplicarla a la situación descrita. Ello nos lleva a entender que, tal como comparte el DEMRE, operacionalmente la magnitud del torque equivale al producto entre la componente de la fuerza perpendicular a la barra y el brazo de palanca, mientras este último corresponde a la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje de giro.

Por ejemplo, en este ejercicio, el brazo de palanca es “d”, puesto que el eje de giro está en “Q”, y la fuerza que se ejerce perpendicularmente a la barra, es “F”. En consecuencia, si aplicamos la definición operacional de torque, tenemos que la magnitud de éste equivale a Fd, lo que nos lleva a determinar que la respuesta correcta es A).

Y para que sigas practicando puedes ejercitarte con algunas preguntas que hemos compartido en este sitio. Por ejemplo, este artículo sobre energía y mecánica o éste relacionado con energía cinética y fuerza de gravedad.