Autor: Andrés Pinzón, profesional de Maestrik


El área de física en las pruebas de estado ICFES suelen estar estructuradas en 4 temas esto son: mecánica, oscilaciones y ondas, electricidad y magnetismo, termodinámica y energía. Las 3 primeras temáticas suelen estar correlacionadas y ser secuenciales. A continuación, te contaremos algunas pautas de los temas que suelen aparecer en las pruebas de estado, junto con algunos conceptos clave que pueden ayudar a puntualizar el estudio de estos temas.

En mecánica encontrarás ejercicios donde se emplean conceptos de cinemática y dinámica. Tomando de la cinética conceptos tales como rapidez, velocidad, posición, trayectoria y aceleración. Todos estos conceptos son posibles de definir con múltiples dimensiones (componentes de sistemas coordenados). Sin embargo, en las pruebas se suelen emplear en una sola o 2 dimensiones de manera escalar.

Para la dinámica es fundamental el conocimiento y la aplicación  de los principios de Newton empleando diagramas de cuerpo libre en los cuales se identifican magnitud, dirección y sentido. Conocer la dependencia de la fuerza con aceleración para identificar sistemas en equilibrio respecto a  sistemas inerciales es importante en ejercicios que tengan diagramas de sistemas físicos.

Los conceptos matemáticos empleados durante esta etapa son todos aquellos que involucran el uso de líneas rectas de pendiente positiva o negativa y parábolas con coeficientes negativos y positivos. Identificar qué cantidades físicas juegan el papel de coeficientes y variables en ecuaciones de movimiento o sumatorias de fuerzas es bastante relevante para complementar un análisis de esquemas gráficos.

Aunque en las pruebas de estado no requieren despeje de ecuaciones ni mayores operaciones matemáticas, conocer que tipo de dependencias existe entre las cantidades físicas ayuda a realizar análisis de gráfico. Teniendo como los más usuales: gráficas de posición en función del tiempo, velocidad en función del  tiempo, aceleración en función del tiempo y diagramas de cuerpo libre.

Con las oscilaciones y ondas se abarcan conceptos de sistemas mecánicos periódicos y sistemas ópticos. En los cuales se tienen en común cantidades tales como número de onda, longitud de onda, frecuencia y periodo. El manejo de estas y conocer la correlación entre estas cantidades y su dependencia es una de los tópicos más frecuentes en las pruebas de estado debido a  su facilidad matemática. Adicionalmente, es importante identificar la naturaleza de las ondas existentes debido a que pueden involucrarse con otros temas de la física tales como la dinámica. Esto sucede en problemas de péndulo, cuerda, cavidades resonantes, etc.

En electricidad y magnetismo se pueden afrontar problemas en los cuales es necesario conocer el comportamiento de las distribuciones de carga ante diferentes configuraciones. Tener en cuenta los efectos de conexiones a tierra, polarizaciones y materiales aislantes son las dificultades más comunes en estos problemas. De una manera, simular los comportamientos asociados con las diferentes polaridades magnéticas presentes tanto en materiales como debido a corrientes.

También existen problemas de naturaleza electrodinámica en los cuales se deben considerar configuración de circuitos con elementos en serie y paralelo, identificar el comportamiento de resistencias , capacitaciones e inductores no es igual en serie y paralelo..

La descripción energética de diferentes sistemas físicos requiere el conocimiento de los diferentes tipos de energías que pueden existir. Conocer las expresiones de energía potencial asociadas con interacciones gravitacionales y  electrostáticas. Considerar que todos los problemas que involucren movimiento de naturaleza traslacional  o rotacional  tendrán asociado energía cinética y esta estará vinculada con conceptos de momento de inercia y momentos.

Finalmente, los problemas termodinámicos tienden a estar asociados a las posibles etapas en máquinas térmicas. Estos son procesos isocóricos, isotérmicos,  isobáricos y adiabáticos. Para esto es necesario conocer los conceptos de equilibrio térmico, sistemas aislados, compresiones y dilataciones  exotérmicas y endotérmicas. Todos estos procesos tienen asociado comportamientos característicos en las gráficas de estado de presión y volumen las cuales son fundamentales identificar.


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