La Energia Y Sus Transformaciones

Respuesta correcta: A) Energía potencial por la altura, energía cinética durante la bajada y energía cinética transferida al segundo niño

• A) Energía potencial por la altura, energía cinética durante la bajada y energía cinética transferida al segundo niñoCorrecto. A lo alto de la rampa la energía está almacenada como potencial y se convierte en energía de movimiento al descender, que luego se transfiere.
• B) Solo energía térmica, porque cualquier movimiento produce calorIncorrecto. El movimiento no genera únicamente calor, y durante la bajada predomina la energía cinética por la altura y el peso.
• C) Solo energía luminosa, porque el niño puede ver la bola mientras bajaIncorrecto. Poder ver un objeto requiere luz reflejada, pero esa energía no es la que describe el movimiento de la bola.
• D) Solo energía eléctrica, porque el tobogán funciona con un motor en la baseIncorrecto. Un tobogán de uso cotidiano no necesita motor y la energía de la bola proviene de la altura inicial y de su peso.

Respuesta correcta: C) Aumenta, porque depende del producto de la masa, la gravedad y la altura

• A) Disminuye, porque la distancia al suelo se reduce al subir la masaIncorrecto. Al subir la masa aumenta la distancia al suelo, de modo que la energía potencial almacenada se incrementa y no se reduce.
• B) No cambia, porque la energía potencial depende solo de la masa del cuerpoIncorrecto. La energía potencial depende de la masa y también de la altura, por lo que subir el cuerpo sí modifica su valor.
• C) Aumenta, porque depende del producto de la masa, la gravedad y la alturaCorrecto. Con la relación de energía potencial igual a masa por gravedad por altura, al aumentar la altura se almacena más energía.
• D) Aumenta, porque al subir la masa aumenta su velocidad y por eso tiene más energía cinéticaIncorrecto. Un cuerpo en reposo no tiene energía cinética, de modo que el incremento se explica por la altura y no por la velocidad.

Respuesta correcta: D) En energía térmica, porque la fricción disipa parte de la energía de movimiento como calor

• A) En energía potencial, porque al detenerse la pelota ganó alturaIncorrecto. La pelota no gana altura al rodar, y al detenerse no recupera energía potencial sino que la va perdiendo.
• B) En energía química, porque la fricción alimentó un proceso biológicoIncorrecto. La fricción no produce procesos biológicos, de modo que la energía del movimiento no se convierte en energía química.
• C) En energía eléctrica, porque el rozamiento genera corriente en el concretoIncorrecto. El rozamiento produce calor y no corriente eléctrica, por lo que esa conversión no ocurre en esta situación.
• D) En energía térmica, porque la fricción disipa parte de la energía de movimiento como calorCorrecto. La fricción entre la pelota y el concreto transforma energía cinética en energía térmica, que calienta las superficies en contacto.

Respuesta correcta: D) 25 joules

• A) 5 joulesIncorrecto. Ese resultado corresponde a multiplicar la masa por la velocidad sin elevar la velocidad al cuadrado, lo que no corresponde a la relación dada.
• B) 10 joulesIncorrecto. El resultado de dividir la velocidad entre la masa no corresponde a la relación de energía cinética, que exige elevar la velocidad al cuadrado.
• C) 20 joulesIncorrecto. Al elevar la velocidad al cuadrado se obtiene 25, de modo que la energía cinética es mayor que 20 joules.
• D) 25 joulesCorrecto. Al elevar la velocidad al cuadrado se obtiene 25 y al multiplicar por la masa se llega a 50; la mitad de ese valor da 25 joules.

Respuesta correcta: B) De energía química a energía térmica, y luego por conducción hacia el interior

• A) De energía térmica a energía eléctrica, porque la estufa necesita corriente para funcionarIncorrecto. La estufa transforma energía química del gas o eléctrica en térmica, y la corriente no es la fuente del calor transmitido.
• B) De energía química a energía térmica, y luego por conducción hacia el interiorCorrecto. La combustión del gas libera energía química que se convierte en térmica y, por conducción, calienta el fondo, la olla y la leche.
• C) De energía luminosa a energía térmica, porque la llama ilumina la cocinaIncorrecto. La llama sí emite luz, pero el calentamiento de la leche se debe a la energía térmica transmitida por contacto.
• D) De energía potencial a energía térmica, porque la olla está a cierta alturaIncorrecto. La altura de la olla no aporta energía potencial que se transforme, porque la energía proviene de la combustión del gas.

Respuesta correcta: D) De energía luminosa a energía química, almacenada en los enlaces de los azúcares

• A) De energía cinética a energía potencial almacenada en los enlaces de los azúcaresIncorrecto. Las plantas no aprovechan la energía cinética, sino la radiación luminosa que les llega del sol.
• B) De energía potencial a energía luminosa, porque la planta emite luz al hacer la fotosíntesisIncorrecto. La fotosíntesis no se basa en emitir luz, sino en captarla, y la energía resultante queda almacenada en las moléculas orgánicas.
• C) De energía nuclear a energía química, porque la planta usa la energía del núcleo del solIncorrecto. La energía que llega del sol es radiación luminosa producida en su núcleo, y no una energía nuclear que la planta pueda usar directamente.
• D) De energía luminosa a energía química, almacenada en los enlaces de los azúcaresCorrecto. La absorbed luz se convierte en energía química que queda almacenada en la glucosa y, con ella, en la materia orgánica de la planta.

Respuesta correcta: B) Parte de la energía se disipa en sonido y calor, por eso vuelve menos energía potencial

• A) La energía potencial se convierte en energía nuclear durante cada impactoIncorrecto. En el rebote no interviene energía nuclear, y la transformación relevante es entre energía de movimiento, potencial y térmica.
• B) Parte de la energía se disipa en sonido y calor, por eso vuelve menos energía potencialCorrecto. Cada impacto devuelve menos altura porque una fracción de la energía se transforma en sonido y calor en el punto de contacto.
• C) La energía luminosa del ambiente se convierte en energía de movimiento en cada reboteIncorrecto. La luz del ambiente no es la fuente de la energía del rebote, y la altura alcanzada depende de la energía que se conserva tras el impacto.
• D) La gravedad desaparece después del primer rebote y por eso el ascenso es menorIncorrecto. La gravedad sigue actuando durante todo el tiempo, y es precisamente ella la que convierte la energía de movimiento en energía potencial durante el ascenso.

Respuesta correcta: B) Que la pelota llega más rápido cuanto mayor es la altura de partida, pese a la resistencia del aire

• A) Que la pelota llega al suelo con la misma rapidez sin importar la altura de partidaIncorrecto. Si la rapidez fuera igual desde cualquier altura, la energía no se conservaría, porque una mayor altura implicaría más energía disponible.
• B) Que la pelota llega más rápido cuanto mayor es la altura de partida, pese a la resistencia del aireCorrecto. A mayor altura hay más energía potencial disponible, y esa energía se transforma en velocidad a pesar de una pequeña pérdida por rozamiento.
• C) Que la pelota no cambia de rapidez en ningún momento de la caídaIncorrecto. La rapidez aumenta de forma continua durante la caída, de modo que esa observación contradice la existencia de una aceleración.
• D) Que la pelota llega al suelo con menos energía de la que tenía al soltarseIncorrecto. Algo de energía sí se disipa por rozamiento, pero la pérdida es pequeña y no justifica una afirmación de pérdida total.

Respuesta correcta: A) Porque la energía disipada en cada ciclo es muy pequeña y el sistema mantiene un movimiento oscilante

• A) Porque la energía disipada en cada ciclo es muy pequeña y el sistema mantiene un movimiento oscilanteCorrecto. Al ser pequeña la pérdida, la amplitud disminuye de manera lenta y el péndulo puede oscilar durante mucho tiempo.
• B) Porque el péndulo genera su propia energía para compensar la que pierdeIncorrecto. Ningún sistema genera energía por sí mismo, de modo que la amplitud no puede mantenerse por esa razón.
• C) Porque la gravedad deja de actuar cuando el péndulo cambia de ladoIncorrecto. La gravedad actúa de manera continua, y es la que transforma la energía potencial en movimiento y viceversa.
• D) Porque la disipación de energía solo ocurre en los motores y no en los péndulosIncorrecto. La disipación por fricción en el punto de apoyo ocurre en cualquier sistema con movimiento, incluidos los péndulos.

Respuesta correcta: D) Es pertinente, porque a mayor altura hay más energía disponible para el bloque

• A) No es pertinente, porque la altura de partida no cambia la energía disponible del bloqueIncorrecto. La altura de partida sí determina cuánta energía potencial tiene el bloque antes de moverse.
• B) Es pertinente, pero solo se puede usar si el bloque es de metal muy pesadoIncorrecto. El material del bloque no es la condición decisiva, y lo importante es mantener iguales la superficie y la masa entre pruebas.
• C) Es pertinente, pero el dato útil para la energía es el peso y no la distancia recorridaIncorrecto. La distancia recorrida sí es el dato observable que permite comparar la energía disponible en cada altura.
• D) Es pertinente, porque a mayor altura hay más energía disponible para el bloqueCorrecto. Como la energía potencial aumenta con la altura, se espera que el bloque llegue más lejos cuanto mayor sea la altura de partida.

Respuesta correcta: B) Que una parte apreciable del calor se pierde hacia el aire de la cocina

• A) Que la estufa ofrece varias hornillas para cocinar varios alimentos al mismo tiempoIncorrecto. La cantidad de hornillas es una característica del diseño del aparato y no mide el aprovechamiento de la energía.
• B) Que una parte apreciable del calor se pierde hacia el aire de la cocinaCorrecto. Cuando una porción importante de la energía se escapa sin aprovecharse para calentar el alimento, la conversión es poco eficiente.
• C) Que el gas se queme en una llama visible y estableIncorrecto. Una llama estable indica que la combustión ocurre de forma continua y no que la energía se desperdicie.
• D) Que la olla se caliente en su parte inferior y no de manera uniformeIncorrecto. La forma en que se distribuye el calor dentro de la olla es otra cuestión y no mide la eficiencia de la conversión.

Respuesta correcta: B) La energía necesaria para calentar una misma cantidad de agua, medida en kilovatios hora

• A) La marca del fabricante, porque garantiza que el aparato sea eficienteIncorrecto. La marca del fabricante no tiene relación directa con la eficiencia energética de un calentador.
• B) La energía necesaria para calentar una misma cantidad de agua, medida en kilovatios horaCorrecto. Comparar el consumo para una misma tarea revela cuál de las dos opciones aprovecha mejor la energía que utiliza.
• C) El color y el material de la carcasa del calentador, porque influye en la transferencia de calorIncorrecto. El acabado exterior puede influir en algo, pero el dato pertinente para valorar la energía es el consumo medido.
• D) El precio del aparato y el del servicio, porque determinan la energía que consumeIncorrecto. El precio no determina la eficiencia, y se necesita una medición del consumo para comparar las dos opciones.