El documento trata sobre varios problemas de física. En la primera pregunta, se analiza el cambio de momento de un objeto que golpea una pared y rebota. En la segunda pregunta, se calcula la fuerza gravitatoria que actúa sobre un satélite en órbita. En la tercera pregunta, se aplica la conservación de la energía mecánica para analizar el movimiento de una caja que desliza por una pista curva.

1. http://sat.collegeboard.org/practice/practice-test-section-
start?practiceTestSectionIDKey=Subject.PHYSICS&pageId=practiceSubjectTestPhysics&header=Phy
sics&subHeader=SAT%20Subject%20Test%20Practice&conversationId=ConversationStateUID_1
Un objeto con masa my velocidad v0 dirigida hacia la derecha golpea una pared y rebota con v_0
velocidad dirigida hacia la izquierda.
El cambio en el momento del objeto es
( A) 2 veces m veces V_0 dirigidos a la izquierda
( B ) m veces V_0 dirigidos a la izquierda
( C ) Cero
( D ) m veces V_0 dirigidos a la derecha
( E ) 2 veces m veces V_0 dirigen hacia la derecha
El cambio en el momento del objeto es 2 veces m veces v_0 dirigida hacia la izquierda. Momentum
es una magnitud vectorial . Su magnitud para un objeto de masa M y la velocidad v es M veces v
Tomando la dirección positiva para estar a la derecha (la dirección inicial del objeto ), el objeto
tiene momentum + m veces v_0 antes de golpear la pared y el impulso negativo m V_0 veces
después. El cambio en el momento es el valor final menos valor inicial : ( tiempos negativos m v_0
) menos ( + m veces V_0 ) = 2 m veces negativos veces V_0
Este es un cambio de magnitud 2 veces m veces V_0 dirigida a la izquierda .
La Tierra tiene un radio de 6.400 kilometros . Un satélite orbita la Tierra a una distancia de 12.800
kilómetros del centro de la Tierra . Si el peso del satélite en la Tierra es 100 kN , la fuerza de la
gravedad en el satélite en órbita es

2. ( A) 11 kilonewtons
( B ) 25 kN
(C) 50 kilonewtons
(D) 100 kN
(E) 200 kN
La respuesta correcta es 25 kN . El peso del satélite en la Tierra es la misma que la fuerza
gravitacional sobre ella, y la fuerza gravitatoria F en un objeto debido a la Tierra es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia r del objeto desde el centro de la Tierra F mu 1 sobre R ^
2 . En la órbita determinada, el satélite está dos veces más lejos del centro de la Tierra que cuando
se encuentra en la superficie de la Tierra, por lo que la fuerza de la gravedad en que es un cuarto
tan grande . Por lo tanto la fuerza de la gravedad en el satélite en órbita es 100 kN dividido por 4 ,
que es igual a 25 kN .
gráfico
Una caja de masa m se libera del reposo en la posición 1 en la pista curva sin fricción se muestra
arriba. Se desliza una distancia d lo largo de la pista en el tiempo t para llegar a la posición 2 ,
dejando caer una distancia vertical h . Sea V y a la velocidad instantánea y la aceleración

3. instantánea , respectivamente , de la caja en la posición 2 . ¿Cuál de las siguientes ecuaciones es
válida para esta situación?
( A) h = v t
(B ) h = un medio g t ^ 2
(C ) h = un medio t ^ 2
(D ) v ^ 2 = 2 a d
(E ) m g h = un medio m v ^ 2
La respuesta correcta es m g h = un medio m v ^ 2 . Esta ecuación es una aplicación de la
conservación de la energía mecánica . En esta situación, la pérdida de energía potencial mgh es
igual a la ganancia de energía cinética de un medio mv ^ 2 . Las otras cuatro ecuaciones son las
ecuaciones cinemáticas que se aplican sólo cuando la aceleración es constante. Desde la pista es
curvo , el componente de la fuerza gravitacional en la caja que es tangente a la superficie de la
pista disminuye a medida que las diapositivas de la caja . Es este componente de la fuerza
gravitacional que acelera la caja. Por la segunda ley de Newton, F = ma , como la fuerza disminuye
la aceleración también disminuye. Como la aceleración no es constante , los otros cuatro
ecuaciones no son válidos .
Una pelota , inicialmente en reposo en t = 0 segundos , rollos con aceleración constante por un
plano inclinado de 10 metros de largo. Si la bola rueda de 1 metro de los primeros 2 segundos ,
hasta dónde va a haber rodado en t = 4 segundos ?

4. ( A) 2 m
( B ) 3 m
( C ) 4 m
( D ) 5 m
( E) 8 m
La respuesta correcta es 4 m . Puesto que la velocidad inicial de la pelota es cero , la distancia x
hacia abajo del plano como una función del tiempo t está relacionado con la aceleración una por la
ecuación
x = ( 1 ) más de 2 veces por tiempos (t ^ 2 ) . La primera condición , que la bola rueda de 1 metro
de los primeros 2 segundos , le permite utilizar esta ecuación para determinar que la aceleración
es ( 1 sobre 2 ) metros por segundo al cuadrado. Usando la ecuación de nuevo con esta
aceleración y t = 4 segundos da una distancia de 4 metros . Alternativamente, se podría darse
cuenta de que ya que X es proporcional a T ^ 2 , cuando se duplica el tiempo de la distancia se
cuadruplica .
Un péndulo se inclina hacia arriba y está a medio camino hacia su posición más alta , como se
muestra más arriba , cuando se rompe la cadena. ¿Cuál de los caminos que se muestran mejor
representa el que la pelota iba a tomar después de la cuerda se rompe ?
( A) Una
(B ) B
( C ) C
(D ) D
( E) E

5. As the pendulum swings in an arc, the velocity at any instant is tangent to the arc and
therefore perpendicular to the string. The ball has this velocity at the instant the string
breaks, so the initial part of the path must be perpendicular to the string. Afterwards, the
ball behaves as a projectile under the influence of gravity alone, so it follows a parabolic
path.
¿Cuál de los siguientes gráficos representa mejor la energía cinética K de una partícula elemental
en función de su velocidad v , donde c es la velocidad de la luz ?
Respuestas A - E
( Un )
( B )
( C )
( D )
( E )

6. La respuesta correcta es la gráfica ( B). En la mecánica clásica , que es conveniente aplicar a bajas
velocidades, el K energía cinética de una partícula está dada en función de su mu velocidad por k =
( 1 semestre ) m mu ^ 2 , donde m es la masa de la partícula. Así K debe ser cero cuando mu es
cero . Pero de acuerdo con la relatividad especial, que se debe aplicar cuando las velocidades son
casi la velocidad de la luz c , la velocidad de una partícula puede acercarse pero nunca alcanzar o
superar los c . K sigue aumentando a medida que aumenta la velocidad , pero la curva sólo puede
estar más cerca de la línea en mu = c y no puede cruzarse él. Gráfico ( B) es el único que satisface
ambos criterios , es decir , que es cero cuando mu es cero y se acerca asintóticamente mu = c .
Bloque kilogramos es suspendido por una cuerda desde el techo, como se muestra arriba. La
fuerza ejercida sobre el bloque por el cable es más casi

7. (A) cero
(B) 25 N
(C) 50 N
(D) 100 N
(E) 200 N
La respuesta correcta es 50 N. El bloque está en equilibrio por lo que la suma vectorial de las
fuerzas que actúan sobre él debe ser cero. Por consiguiente, la fuerza ejercida por el cable en el
bloque debe ser opuesta en dirección y de igual magnitud que el peso del bloque, que es la única
otra fuerza ejercida sobre el mismo. El peso del bloque es igual a m veces g, donde m es la masa
de 5 kilogramos del bloque y g es la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra,
que en este examen se puede aproximar como 10 m por s ^ 2. El producto de estos dos valores es
de 50 newtons, que es también igual a la fuerza ejercida por el cable.
Cuando se añade un vector de magnitud 6 unidades a un vector de magnitud 8 unidades, la
magnitud del vector resultante será
(A) exactamente 2 unidades
(B) exactamente 10 unidades
(C) exactamente 14 unidades
(D) 0 unidades, 10 unidades, o algún valor entre ellas
(E) 2 unidades, 14 unidades, o algún valor entre ellos
¡Correcto!

8. Explicación
Dificultad: Fácil
La respuesta correcta es 2 unidades, 14 unidades, o algún valor entre ellos. Cuando se añaden dos
vectores, la magnitud del vector resultante depende del ángulo entre ellos. El mayor valor de un
vector resultante puede tener es cuando ambos vectores apuntan en la misma dirección. En este
caso el ángulo es cero y las magnitudes de los dos vectores puede ser directamente añadida, 6
unidades + 8 unidades = 14 unidades. El valor menos un vector resultante puede tener es cuando
los vectores apuntan directamente opuestos entre sí de manera que el ángulo es de 180 grados.
La magnitud del vector más pequeño se resta de la de la más grande, 8 unidades - 6 unidades = 2
unidades. Para cualquier otro ángulo de la magnitud del vector resultante es entre 2 unidades y 14
unidades.
A block is pulled along a horizontal surface with a constant horizontal force of
magnitude . The surface exerts a frictional force of constant magnitude on the
block. The graph of speed as a function of time for the block is shown above.
Which of the following shows the graph of acceleration a as a function of time for
the block?
(A)

9. (B)
(C)
(D)
(E)
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gráfico
Un bloque es empujado a lo largo de una superficie horizontal con una fuerza horizontal constante
de magnitud mayúsculas F. La superficie ejerce una fuerza de fricción de magnitud constante
minúscula f en el bloque. El gráfico de la velocidad v en función del tiempo t para el bloque se
muestra más arriba.

10. ¿Cuál de los siguientes muestra la gráfica de aceleración en función del tiempo t para el bloque?
(A) Gráfico
(B) Gráfico
(C) Gráfico
(D) Gráfico
(E) Gráfico
Cada uno de los cuatro carros idénticos que se muestran arriba se carga con una masa total de 4
kilogramos. Todos los carros son inicialmente en reposo sobre la superficie mismo nivel. Fuerzas
de la misma magnitud dirigidas al acto a la derecha en cada uno de los carros para el mismo
período de tiempo. Si la fricción y la resistencia del aire es despreciable, que la compra tendrá la
mayor velocidad cuando las fuerzas dejan de actuar?
(A) la Cesta 1
(B) la bolsa 2
(C) Cesta 3
(D) Cesta 4
(E) Todos los cuatro carros tendrán la misma velocidad.
¡Correcto!

11. Explicación
Dificultad: Fácil
Las velocidades son todos iguales. De acuerdo a la segunda ley de Newton, F = m veces una, la
aceleración a (determinado por la ecuación a = F sobre m) sólo depende de la fuerza F y el total de
masa m, por lo que la distribución de la masa en cada compra no tiene ningún efecto. La masa
total y la magnitud y dirección de la fuerza son los mismos para cada carro, por lo que la
aceleración es la misma. Por último, dado que el tiempo durante el cual las fuerzas actúan es el
mismo, las velocidades (igual a la aceleración multiplicada por el tiempo) también son los mismos.