¿Alguna vez te has preguntado cuánto vale cada paso que das? Imagina que cada vez que subes las escaleras del Panteón Nacional en Caracas, estás 'cargando' energía como si fueran bolívares en tu cuenta bancaria. ¿Cuánto cuesta realmente subir un piso? ¿Y qué pasa si llevas las compras del Mercado de Chacao? ¡Vamos a descubrirlo con física 100% venezolana! Desde el teleférico de Mérida hasta el Metro de Caracas, cada movimiento tiene un valor energético. ¿Estás listo para calcularlo?
1. Si aplicas una fuerza de 50 N para mover un carrito de arepas 2 metros en línea recta en el Mercado de Chacao, ¿cuánto trabajo realizas?
Indice : Recuerda la fórmula básica del trabajo cuando fuerza y desplazamiento están alineados.
Respuesta
Respuesta : C — El trabajo es el producto de la fuerza por la distancia cuando están en la misma dirección: W = F·d = 50 N × 2 m = 100 J.
Por qué no A : Confundiste la fuerza con el trabajo: el trabajo no es solo la fuerza aplicada.
Por qué no B : Sumaste los valores en lugar de multiplicarlos.
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2. Al subir las escaleras del Panteón Nacional en Caracas (120 escalones, 20 cm de altura cada uno), tu peso es de 600 N. ¿Cuánto trabajo realizas contra la gravedad?
Indice : Solo importa la altura ganada, no el número de escalones.
Respuesta
Respuesta : C — El trabajo contra la gravedad es W = peso × altura = 600 N × (120 × 0.2 m) = 600 × 24 = 14400 J.
Por qué no A : Olvidaste convertir centímetros a metros: 20 cm = 0.2 m.
Por qué no B : Usaste solo 10 escalones en tu cálculo.
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3. Un cargador lleva dos maletas de 25 kg cada una desde el estacionamiento hasta la entrada del aeropuerto de Maiquetía. Sube 1.5 m por unas escaleras. ¿Cuánto trabajo realiza contra la gravedad? (Usa g = 10 m/s²)
Indice : Calcula primero el peso total y luego multiplica por la altura.
Respuesta
Respuesta : A — Peso total = 2 × 25 kg × 10 m/s² = 500 N. Trabajo = 500 N × 1.5 m = 750 J.
Por qué no B : Usaste h = 3 m en lugar de 1.5 m.
Por qué no C : Multiplicaste por 10 sin razón.
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4. Si empujas una nevera con una fuerza de 200 N pero no se mueve en el pasillo de una bodega en Barquisimeto, ¿cuánto trabajo realizas?
Indice : Piensa en la condición necesaria para que exista trabajo.
Respuesta
Respuesta : A — Sin desplazamiento no hay trabajo, aunque sientas el esfuerzo. W = F·d·cosθ y d = 0.
Por qué no B : Multiplicaste por 2 sin razón.
Por qué no C : Usaste distancia imaginaria.
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5. Al caminar por el Paseo Los Próceres en Caracas, aplicas una fuerza de 600 N con cada paso. Si das 1000 pasos para recorrer 1 km en línea recta, ¿cuánto trabajo total realizas?
Indice : La distancia total es 1 km = 1000 metros.
Respuesta
Respuesta : C — Trabajo total = fuerza × distancia = 600 N × 1000 m = 600000 J.
Por qué no A : Dividiste por 100 en lugar de multiplicar.
Por qué no B : Usaste 100 pasos en lugar de 1000.
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6. En el teleférico de Mérida, la cabina sube 1000 m de altura. Si la masa total (cabina + pasajeros) es de 2000 kg, ¿cuánto trabajo realiza el motor contra la gravedad? (Usa g = 10 m/s²)
Indice : Solo cuenta la componente vertical del desplazamiento.
Respuesta
Respuesta : D — W = m·g·h = 2000 kg × 10 m/s² × 1000 m = 20000000 J.
Por qué no A : Olvidaste un cero en la altura: usaste 100 m en lugar de 1000 m.
Por qué no B : Usaste g = 1 m/s² en lugar de 10 m/s².
Por qué no C : Multiplicaste por 10000 sin razón.
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7. Si levantas una botella de agua de 1 litro (1 kg) a 1 m de altura en tu casa en Valencia, ¿cuánto trabajo realizas contra la gravedad?
Indice : Usa g ≈ 10 m/s² para simplificar el cálculo.
Respuesta
Respuesta : B — W = m·g·h = 1 kg × 10 m/s² × 1 m = 10 J.
Por qué no A : Usaste g = 1 m/s² en lugar de 10 m/s².
Por qué no C : Confundiste kilogramos con gramos (1 litro de agua ≈ 1 kg).
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8. Al correr en la playa de Chichiriviche, aplicas una fuerza de 300 N en cada zancada. Si das 2000 zancadas para recorrer 2 km en línea recta, ¿cuánto trabajo total realizas?
Indice : La distancia total es 2 km = 2000 metros.
Respuesta
Respuesta : B — Trabajo total = fuerza × distancia = 300 N × 2000 m = 600000 J.
Por qué no A : Dividiste por 10 en lugar de multiplicar.
Por qué no C : Multiplicaste por 4000 sin razón.
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9. Un estudiante lleva su mochila de 8 kg desde el primer piso hasta el décimo piso de un edificio en Caracas. Cada piso tiene 3 m de altura. ¿Cuánto trabajo realiza contra la gravedad?
Indice : La altura total es (10 - 1) × 3 m = 27 m.
Respuesta
Respuesta : B — Altura = 9 pisos × 3 m = 27 m. W = 8 kg × 10 m/s² × 27 m = 2160 J ≈ 2100 J (valor aproximado).
Por qué no A : Olvidaste multiplicar por la altura.
Por qué no C : Multiplicaste por 100 sin razón.
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10. Si empujas una pared con 500 N de fuerza pero no se mueve en el estacionamiento de un centro comercial en Maracaibo, el trabajo realizado es:
Indice : Recuerda que el trabajo requiere desplazamiento en la dirección de la fuerza.
Respuesta
Respuesta : A — Sin desplazamiento no hay trabajo, por más que te canses. W = F·d y d = 0.
Por qué no B : Sumaste dos paredes imaginarias.
Por qué no C : Multiplicaste por 10 sin razón.
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11. Al subir en el Metro de Caracas desde Plaza Venezuela hasta Altamira (5 km de distancia horizontal, pero solo subes 50 m de altura), ¿cuánto trabajo realiza el motor contra la gravedad si la masa del tren es de 100000 kg?
Indice : Solo importa la altura ganada, no la distancia horizontal.
Respuesta
Respuesta : C — W = m·g·h = 100000 kg × 10 m/s² × 50 m = 50000000 J.
Por qué no A : Olvidaste un cero en la masa: usaste 10000 kg.
Por qué no B : Usaste h = 5 m en lugar de 50 m.
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12. Un cargador lleva dos sacos de harina de 50 kg cada uno desde el mercado hasta su casa (distancia horizontal 200 m, pero sube 60 m por unas escaleras). ¿Cuánto trabajo total realiza contra la gravedad?
Indice : Calcula el peso total y multiplícalo por la altura.
Respuesta
Respuesta : B — Peso total = 100 kg × 10 m/s² = 1000 N. W = 1000 N × 60 m = 60000 J.
Por qué no A : Usaste h = 30 m en lugar de 60 m.
Por qué no C : Multiplicaste por 100 sin razón.
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13. Si saltas 50 cm de altura en la cancha de la UCV, ¿qué tipo de energía ganas en el punto más alto de tu salto?
Indice : Piensa en la energía asociada a la posición en un campo gravitatorio.
Respuesta
Respuesta : B — En el punto más alto, la velocidad es cero, pero tienes energía potencial gravitatoria máxima.
Por qué no A : La energía cinética es máxima cuando la velocidad es máxima (en el suelo).
Por qué no C : La energía química proviene de los alimentos, no del salto.
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14. Al patear un balón de fútbol en la cancha de la UCV, aplicas una fuerza de 400 N durante 0.1 s. Si la pelota se mueve 20 m en línea recta, ¿cuánto trabajo realizas?
Indice : El trabajo depende del desplazamiento, no del tiempo de aplicación de la fuerza.
Respuesta
Respuesta : C — Trabajo = fuerza × distancia = 400 N × 20 m = 8000 J. El tiempo no afecta el cálculo del trabajo en este caso.
Por qué no A : Dividiste por 10 sin razón.
Por qué no B : Usaste el tiempo (0.1 s) en lugar de la distancia.
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15. En el teleférico de Mérida, la cabina viaja 3 km horizontalmente pero gana 1000 m de altura. Si la masa total es de 2000 kg, ¿cuánto trabajo realiza el motor contra la gravedad?
Indice : Solo la componente vertical del desplazamiento cuenta para el trabajo contra gravedad.
Respuesta
Respuesta : B — W = m·g·h = 2000 kg × 10 m/s² × 1000 m = 20000000 J. La distancia horizontal no afecta este cálculo.
Por qué no A : Olvidaste un cero en la altura: usaste 100 m.
Por qué no C : Multiplicaste por 10000 sin razón.
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16. Si arrastras un carro de supermercado con 100 N de fuerza durante 5 m en el Supermercado Cada de Valencia, ¿cuánto trabajo realizas?
Indice : La fuerza y el desplazamiento están en la misma dirección.
Respuesta
Respuesta : C — Trabajo = fuerza × distancia = 100 N × 5 m = 500 J.
Por qué no A : Dividiste por 2 en lugar de multiplicar.
Por qué no B : Usaste solo la fuerza (100 N) sin multiplicar por la distancia.
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17. Al subir el Pico Bolívar (4978 m de altura) desde la base, un alpinista de 70 kg realiza un trabajo de: (Usa g = 10 m/s²)
Indice : Multiplica la masa por la gravedad y por la altura total.
Respuesta
Respuesta : C — W = m·g·h = 70 kg × 10 m/s² × 4978 m = 3484600 J.
Por qué no A : Olvidaste multiplicar por g: usaste solo m·h.
Por qué no B : Usaste g = 1 m/s² en lugar de 10 m/s².
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18. Si empujas un carrito de compras con 150 N de fuerza pero el rozamiento es de 100 N, ¿cuál es el trabajo neto si el carrito se mueve 4 m en el estacionamiento de un centro comercial en Barquisimeto?
Indice : La fuerza neta es la diferencia entre la fuerza aplicada y la de rozamiento.
Respuesta
Respuesta : B — Fuerza neta = 150 N - 100 N = 50 N. Trabajo neto = 50 N × 4 m = 200 J.
Por qué no A : Usaste solo la fuerza aplicada (150 N) sin restar el rozamiento.
Por qué no C : Sumaste las fuerzas en lugar de restarlas.
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19. En el teleférico de Mérida, la cabina sube con velocidad constante. Si la masa es de 2000 kg y sube 1000 m en 10 minutos, ¿cuál es la potencia desarrollada por el motor en vatios? (Usa g = 10 m/s²)
Indice : Primero calcula el trabajo y luego divide por el tiempo en segundos.
Respuesta
Respuesta : C — Trabajo = 2000×10×1000 = 20000000 J. Tiempo = 10 min = 600 s. Potencia = 20000000 / 600 ≈ 33333 W.
Por qué no A : Olvidaste convertir minutos a segundos: usaste 10 min directamente.
Por qué no B : Usaste tiempo en minutos sin convertir a segundos.
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