22 Preguntas de Práctica de Peso y balance, matemáticas y física con Respuestas

1. 1. En un problema de peso y balance de aeronaves, ¿dónde encuentra el mecánico la ubicación del datum de una aeronave determinada?

   • A.Medida desde la nariz de la aeronave por el mecánico
   • B.En el manual de información del piloto que se lleva en la cabina
   • C.Grabada en la placa de datos de la aeronave
   • D.En la Hoja de Datos del Certificado de Tipo (TCDS) o las Especificaciones de la Aeronave✓ Respuesta

   El datum es un plano vertical imaginario designado por el fabricante, no elegido ni medido por el mecánico; puede estar en la nariz, el mamparo cortafuegos, el borde de ataque del ala o incluso en un punto por delante de la aeronave. Su ubicación exacta, junto con el rango de CG y el método de nivelación, se publica en la TCDS o en las Especificaciones de la Aeronave. La placa de datos solo lleva datos de identificación y el manual del piloto no es la fuente certificada.

   Ref. QB-Z26XDZFuente: FAA-H-8083-1 Ch. 2 (Datum); FAA-H-8083-30 Ch. 6Reportar un problema con esta pregunta

2. 2. ¿Qué combinación de elementos se incluye en el peso vacío de una aeronave?

   • A.Célula, planta motriz, equipo instalado y todo el combustible utilizable
   • B.Célula, planta motriz, equipo instalado, lastre fijo y combustible y aceite residuales (no utilizables)✓ Respuesta
   • C.Únicamente célula y planta motriz, excluyendo todos los fluidos y el equipo
   • D.Célula, planta motriz, equipo instalado, lastre temporal y tripulación

   El peso vacío es el peso de la célula, la planta motriz, todo el equipo instalado requerido y opcional, el lastre fijo (permanente), el fluido hidráulico y el combustible y aceite residuales o atrapados que no pueden drenarse. El combustible utilizable, la tripulación, la carga de pago y el lastre temporal nunca forman parte del peso vacío porque son carga útil removible. En la mayoría de aeronaves certificadas después de 1978 también se incluye la capacidad total de aceite del motor.

   Ref. QB-HJB4ZZFuente: FAA-H-8083-1 Ch. 2 (Empty Weight); FAA-H-8083-30 Ch. 6Reportar un problema con esta pregunta

3. 3. Una aeronave tiene un peso bruto máximo permitido de 3,400 lb y un peso vacío de 2,150 lb. ¿Cuál es su carga útil?

   • A.5,550 lb
   • B.1,250 lb✓ Respuesta
   • C.3,400 lb
   • D.2,150 lb

   La carga útil se define como el peso bruto máximo permitido menos el peso vacío: 3,400 - 2,150 = 1,250 lb. Comprende el combustible utilizable, los fluidos no contados en el peso vacío, la tripulación, los pasajeros y el equipaje. Un error común es restar del peso cero combustible o sumar ambas cifras.

   Ref. QB-23H9K2Fuente: FAA-H-8083-1 Ch. 2 (Useful Load)Reportar un problema con esta pregunta

4. 4. Un avión se nivela y se pesa sobre tres básculas. La báscula de la rueda de nariz indica 315 lb, que incluyen 15 lb de tara de un calzo; el brazo de la rueda de nariz es +20.0 in. La principal izquierda indica 852 lb y la derecha 848 lb sin tara, ambas con brazo de +80.0 in. ¿Cuál es el CG en vacío?

   • A.+71.0 in detrás del datum✓ Respuesta
   • B.+74.5 in detrás del datum
   • C.+50.0 in detrás del datum
   • D.+70.6 in detrás del datum

   La tara debe restarse de la lectura de la báscula antes de calcular cualquier momento, por lo que la reacción de nariz es 315 - 15 = 300 lb. Momentos: 300 x 20.0 = 6,000 in-lb y (852 + 848) x 80.0 = 136,000 in-lb, para un total de 142,000 in-lb sobre un peso total de 2,000 lb. CG = momento total / peso total = 142,000 / 2,000 = +71.0 in. Dejar las 15 lb de tara produce el valor incorrecto de +70.6 in.

   Ref. QB-JJPE63Fuente: FAA-H-8083-1 Ch. 3 (Tare Weight, EWCG)Reportar un problema con esta pregunta

5. 5. Una aeronave pesa 6,400 lb con su CG en la estación +78.0. El límite posterior de CG es +76.5. ¿Cuánta carga debe trasladarse de la estación +150.0 a la estación +30.0 para llevar el CG exactamente al límite posterior?

   • A.320 lb
   • B.120 lb
   • C.80 lb✓ Respuesta
   • D.64 lb

   La fórmula de traslado de peso es peso trasladado / peso total = cambio de CG / distancia trasladada, reordenada como peso a trasladar = (peso total x delta CG) / distancia trasladada. El delta CG es 78.0 - 76.5 = 1.5 in y la distancia es 150.0 - 30.0 = 120 in, así que (6,400 x 1.5) / 120 = 80 lb. Usar un número de estación en lugar de la distancia entre estaciones es el error clásico que produce 64 lb o 320 lb.

   Ref. QB-33VKR3Fuente: FAA-H-8083-1 Ch. 4 (Shifting Weight)Reportar un problema con esta pregunta

6. 6. Un avión cargado pesa 4,000 lb con el CG en la estación +38.0, pero el límite posterior de CG es +37.0. Se puede instalar lastre temporal en la estación -13.0. ¿Cuánto lastre se requiere para llevar el CG al límite posterior?

   • A.160.0 lb
   • B.78.4 lb
   • C.80.0 lb✓ Respuesta
   • D.40.0 lb

   Peso del lastre = (peso cargado x distancia que el CG excede el límite) / (distancia entre el brazo del lastre y el límite afectado). El CG excede el límite posterior en 1.0 in y el brazo del lastre está a 37.0 - (-13.0) = 50 in de ese límite, así que 4,000 x 1.0 / 50 = 80 lb. Comprobación: peso nuevo 4,080 lb y momento nuevo (4,000 x 38.0) + (80 x -13.0) = 150,960 in-lb, lo que da exactamente +37.0. Dividir por la distancia desde el CG en lugar de desde el límite da el incorrecto 78.4 lb; además, cuanto más lejos del límite afectado se coloque el lastre, menos peso se necesita.

   Ref. QB-KJ2SB4Fuente: FAA-H-8083-1 Ch. 4 (Ballast)Reportar un problema con esta pregunta

7. 7. Al realizar una verificación de CG con carga adversa en un avión de motor alternativo con 340 caballos METO, ¿qué peso de combustible debe usarse como combustible mínimo?

   • A.28.3 lb
   • B.170 lb✓ Respuesta
   • C.204 lb
   • D.340 lb

   Para aeronaves con motor alternativo, el combustible mínimo es un doceavo de galón por caballo METO, lo que a 6 lb por galón de avgas se simplifica a caballos METO dividido entre 2 expresado en libras: 340 / 2 = 170 lb. La cifra 28.3 es la cantidad en galones, no en libras. Esta regla no se aplica a aeronaves de turbina, cuyo fabricante suministra la cifra de combustible mínimo.

   Ref. QB-438XW4Fuente: FAA-H-8083-1 Ch. 4 (Minimum Fuel)Reportar un problema con esta pregunta

8. 8. Un avión tiene una MAC de 80.0 in con el borde de ataque de la MAC (LEMAC) en la estación +120.0. Si el CG cargado está en la estación +140.0, ¿cuál es el CG expresado en porcentaje de MAC?

   • A.175 por ciento de MAC
   • B.20 por ciento de MAC
   • C.58.3 por ciento de MAC
   • D.25 por ciento de MAC✓ Respuesta

   Porcentaje de MAC = ((CG - LEMAC) / MAC) x 100. El porcentaje de MAC se mide por detrás del borde de ataque de la MAC, no desde el datum, así que la distancia es 140.0 - 120.0 = 20.0 in, y 20.0 / 80.0 x 100 = 25 por ciento. Dividir el número de estación directamente por la longitud de la MAC da el absurdo 175 por ciento.

   Ref. QB-MJD4H5Fuente: FAA-H-8083-1 Ch. 2 (Mean Aerodynamic Chord)Reportar un problema con esta pregunta

9. 9. ¿Cuál es el efecto principal de cargar un avión de modo que su centro de gravedad quede detrás del límite posterior de CG?

   • A.Se reduce la resistencia estructural del larguero del ala
   • B.Se reduce la estabilidad longitudinal y la recuperación de una pérdida puede ser imposible✓ Respuesta
   • C.El avión queda pesado de nariz y puede no rotar para el despegue
   • D.La velocidad de pérdida aumenta y las fuerzas del elevador se vuelven excesivamente pesadas

   Con el CG detrás de los límites, la carga descendente de cola necesaria para el equilibrio disminuye y el brazo de momento hacia el estabilizador horizontal resulta demasiado corto, por lo que el avión pierde estabilidad longitudinal (de cabeceo) y puede encabritarse de forma incontrolable, haciendo imposible la recuperación de la pérdida. La pesadez de nariz, la mayor velocidad de pérdida y las fuerzas pesadas del elevador son síntomas de un CG demasiado adelantado, la condición opuesta.

   Ref. QB-53K946Fuente: FAA-H-8083-1 Ch. 1 (Effects of Weight and Balance)Reportar un problema con esta pregunta

10. 10. Evalúe la expresión: la cantidad (-5 + 2 al cubo) multiplicada por (-2), más la cantidad (3 - 3) multiplicada por la raíz cuadrada de 64, y todo el resultado dividido entre 3.

    • A.-2✓ Respuesta
    • B.-6
    • C.2
    • D.-18

    El orden de operaciones exige primero paréntesis, luego exponentes y raíces, después multiplicación y división de izquierda a derecha, y finalmente suma y resta. Dentro de los paréntesis, -5 + 8 = 3 y 3 - 3 = 0. Luego 3 x (-2) = -6 y 0 x 8 = 0, así que el numerador es -6, y -6 / 3 = -2. La respuesta -6 resulta de omitir la división final y +2 de manejar mal el signo negativo.

    Ref. QB-3AGQVNFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 3 (Order of Operations)Reportar un problema con esta pregunta

11. 11. ¿Cuál es la expresión correcta del número 0.00004631 en notación científica?

    • A.4.631 x 10 elevado a -4
    • B.4.631 x 10 elevado a -5✓ Respuesta
    • C.4.631 x 10 elevado a 5
    • D.4.631 elevado a -5

    La notación científica escribe un número como un coeficiente entre 1 y 10 multiplicado por una potencia de diez. El punto decimal debe moverse cinco lugares a la derecha para convertir 0.00004631 en 4.631, y mover el punto a la derecha da un exponente negativo, por lo que el valor es 4.631 x 10 elevado a -5. Un exponente positivo haría el número mayor que uno, y elevar 4.631 a una potencia es una operación completamente distinta.

    Ref. QB-JSAJANFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 3 (Scientific Notation)Reportar un problema con esta pregunta

12. 12. Un refuerzo de chapa tiene forma de trapecio con lados paralelos de 14 in y 10 in y una altura perpendicular de 6 in. ¿Cuál es su área?

    • A.144 pulgadas cuadradas
    • B.84 pulgadas cuadradas
    • C.60 pulgadas cuadradas
    • D.72 pulgadas cuadradas✓ Respuesta

    El área de un trapecio es la mitad de la suma de los dos lados paralelos multiplicada por la altura: 0.5 x (14 + 10) x 6 = 0.5 x 24 x 6 = 72 pulgadas cuadradas. Multiplicar solo un lado paralelo por la altura (84 o 60) trata la figura como un rectángulo, y omitir el factor de un medio da 144.

    Ref. QB-2A5DQMFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 3 (Area of a Trapezoid)Reportar un problema con esta pregunta

13. 13. Un motor de seis cilindros tiene un diámetro de cilindro de 5.5 in y una carrera de 4.5 in. ¿Cuál es el desplazamiento total de los pistones del motor?

    • A.148.5 pulgadas cúbicas
    • B.106.9 pulgadas cúbicas
    • C.2,565.9 pulgadas cúbicas
    • D.641.5 pulgadas cúbicas✓ Respuesta

    El desplazamiento del pistón es el volumen de un cilindro, área del pistón por carrera, y el desplazamiento total es ese valor por el número de cilindros. Área del pistón = 0.7854 x diámetro al cuadrado = 0.7854 x 30.25 = 23.76 pulgadas cuadradas; 23.76 x 4.5 = 106.9 pulgadas cúbicas por cilindro; 106.9 x 6 = 641.5 pulgadas cúbicas. Usar el diámetro como radio cuadruplica el resultado a unas 2,566 pulgadas cúbicas.

    Ref. QB-HSX75MFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 3 (Volume of a Cylinder)Reportar un problema con esta pregunta

14. 14. El volumen total de un cilindro de motor con el pistón en el punto muerto inferior es de 96 pulgadas cúbicas, y el volumen con el pistón en el punto muerto superior es de 12 pulgadas cúbicas. ¿Cuál es la relación de compresión?

    • A.8 a 1✓ Respuesta
    • B.12 a 1
    • C.7 a 1
    • D.9.6 a 1

    Una relación compara dos cantidades de las mismas unidades, y la relación de compresión es el volumen total del cilindro con el pistón en el punto muerto inferior dividido entre el volumen con el pistón en el punto muerto superior: 96 / 12 = 8, expresado como 8 a 1. Restar primero los volúmenes y luego dividir (84 / 12 = 7) es un error común porque usa el volumen desplazado en lugar del volumen total.

    Ref. QB-5A7D8RFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 3 (Ratio, Compression Ratio)Reportar un problema con esta pregunta

15. 15. Un engranaje motriz de 36 dientes que gira a 1,200 rpm engrana con un engranaje conducido de 20 dientes. ¿A qué velocidad gira el engranaje conducido?

    • A.2,400 rpm
    • B.667 rpm
    • C.2,160 rpm✓ Respuesta
    • D.1,200 rpm

    Las velocidades de los engranajes son inversamente proporcionales al número de dientes, por lo que la proporción es velocidad conducida / velocidad motriz = dientes motrices / dientes conducidos. Despejando, velocidad conducida = 1,200 x 36 / 20 = 2,160 rpm. El engranaje más pequeño debe girar más rápido para que pase el mismo número de dientes por el punto de engrane; invertir la proporción da el incorrecto 667 rpm.

    Ref. QB-MSZ7NQFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 3 (Ratio and Proportion)Reportar un problema con esta pregunta

16. 16. Un polipasto eleva un motor de 1,650 lb una distancia vertical de 20 ft en 30 segundos. ¿Cuántos caballos de fuerza se desarrollan?

    • A.0.5 caballos de fuerza
    • B.4 caballos de fuerza
    • C.2 caballos de fuerza✓ Respuesta
    • D.1 caballo de fuerza

    El trabajo es fuerza por distancia: 1,650 x 20 = 33,000 ft-lb. La potencia es trabajo dividido entre tiempo, así que 33,000 ft-lb en 30 segundos equivalen a 1,100 ft-lb por segundo. Como un caballo de fuerza se define como 550 ft-lb por segundo (o 33,000 ft-lb por minuto), 1,100 / 550 = 2 caballos de fuerza.

    Ref. QB-4AU23QFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 5 (Work, Power, Horsepower)Reportar un problema con esta pregunta

17. 17. ¿Qué afirmación describe correctamente una palanca de tercera clase, como un tren de aterrizaje retráctil accionado por un cilindro hidráulico?

    • A.El esfuerzo se aplica entre el fulcro y la resistencia, y la ventaja mecánica es siempre menor que 1✓ Respuesta
    • B.La resistencia está entre el fulcro y el esfuerzo, y la ventaja mecánica es siempre mayor que 1
    • C.La ventaja mecánica es siempre exactamente 2 porque el brazo de esfuerzo es el doble del de resistencia
    • D.El fulcro está entre el esfuerzo y la resistencia, y la ventaja mecánica es siempre 1

    En una palanca de tercera clase el esfuerzo se aplica entre el fulcro y la resistencia, por lo que el brazo de esfuerzo siempre es más corto que el de resistencia. Como la ventaja mecánica es el brazo de esfuerzo dividido entre el brazo de resistencia, siempre es menor que uno: se requiere más fuerza que la carga, pero la carga se mueve más lejos y más rápido. Un fulcro entre el esfuerzo y la resistencia describe una palanca de primera clase, y la resistencia en el medio, una de segunda clase.

    Ref. QB-KSNVFPFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 5 (Simple Machines, Levers)Reportar un problema con esta pregunta

18. 18. En un sistema hidráulico se aplica una fuerza de 90 lb a un pistón de entrada con un área de 1.5 pulgadas cuadradas. ¿Qué fuerza se desarrolla en un pistón de salida con un área de 12 pulgadas cuadradas?

    • A.60 lb
    • B.1,080 lb
    • C.720 lb✓ Respuesta
    • D.11.25 lb

    La ley de Pascal establece que la presión aplicada a un fluido confinado actúa sin disminución y por igual en todas las direcciones, por lo que la presión del sistema es la misma en ambos pistones. Presión = fuerza / área = 90 / 1.5 = 60 psi, y la fuerza en la salida = presión x área = 60 x 12 = 720 lb. Multiplicar la fuerza de entrada solo por el área de salida (1,080 lb) ignora el área del pistón de entrada y es el error clásico.

    Ref. QB-7AW2KTFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 5 (Pascal's Law)Reportar un problema con esta pregunta

19. 19. Según el principio de Bernoulli, ¿qué le ocurre al aire que fluye por la garganta estrecha de un venturi?

    • A.La velocidad disminuye y la presión estática aumenta
    • B.La velocidad aumenta y la presión estática disminuye✓ Respuesta
    • C.Tanto la velocidad como la presión estática disminuyen
    • D.Tanto la velocidad como la presión estática aumentan

    La misma masa de aire debe pasar por cada sección del tubo cada segundo, por lo que donde la sección transversal se reduce el aire debe acelerarse. El principio de Bernoulli establece que la energía total de la corriente es constante, así que el aumento de velocidad (energía cinética) se paga con una caída de la presión estática. En la sección divergente aguas abajo, la velocidad vuelve a bajar y la presión estática se recupera.

    Ref. QB-PSQVYSFuente: FAA-H-8083-30 Ch. 5 (Bernoulli's Principle)Reportar un problema con esta pregunta

20. 20. Un neumático de aeronave se infla a 45 psig a 60 grados F. Si luego se calienta a 120 grados F y su volumen no cambia, ¿cuál es la nueva presión manométrica?

    • A.66.6 psig
    • B.90.0 psig
    • C.50.2 psig
    • D.51.9 psig✓ Respuesta

    Los problemas de leyes de los gases deben resolverse con presión absoluta y temperatura absoluta. Conversión: 45 + 14.7 = 59.7 psia; 60 + 460 = 520 R y 120 + 460 = 580 R. A volumen constante, la ley general de los gases se reduce a P1/T1 = P2/T2, así que P2 = 59.7 x 580 / 520 = 66.6 psia. Convertida de nuevo a manométrica, 66.6 - 14.7 = 51.9 psig. Trabajar en presión manométrica da 50.2, y usar grados F da el muy erróneo 90.0.

    Ref. QB-8E79E7Fuente: FAA-H-8083-30 Ch. 5 (General Gas Law, Absolute Pressure)Reportar un problema con esta pregunta

21. 21. Una temperatura de -40 grados F equivale a cuántos grados Rankine?

    • A.-40 grados R
    • B.233 grados R
    • C.420 grados R✓ Respuesta
    • D.500 grados R

    La escala Rankine es la escala absoluta que usa grados del tamaño Fahrenheit, y su cero está 460 grados por debajo de cero F, por lo que grados Rankine = grados F + 460. Sumar un número negativo equivale a restar: -40 + 460 = 420 grados R. Sumar 460 como si la lectura fuera positiva da 500, y 233 es el equivalente en Kelvin, que pertenece a la escala absoluta basada en Celsius.

    Ref. QB-RWCEZ7Fuente: FAA-H-8083-30 Ch. 5 (Temperature Scales)Reportar un problema con esta pregunta

22. 22. ¿Cuál de los cinco esfuerzos básicos es en realidad una combinación de otros dos esfuerzos que actúan al mismo tiempo?

    • A.Torsión
    • B.Tracción
    • C.Flexión✓ Respuesta
    • D.Cortante

    Cuando un elemento se flexiona, el material del lado exterior de la curva se estira mientras el del lado interior se comprime, por lo que la flexión es una combinación de tracción y compresión que ocurren simultáneamente en la misma pieza. La tracción separa la pieza, la compresión la aplasta, el cortante tiende a deslizar capas adyacentes una sobre otra (el esfuerzo que resiste un remache) y la torsión es un esfuerzo de retorcimiento producido por un par.

    Ref. QB-7EUW86Fuente: FAA-H-8083-30 Ch. 5 (Stress and Strain)Reportar un problema con esta pregunta

Preguntas de práctica basadas en 14 CFR Partes 43 y 65 y en el Manual del Técnico de Mantenimiento de Aeronaves—General de la FAA (FAA-H-8083-30). Este sitio no está afiliado ni respaldado por la Administración Federal de Aviación. Este banco cubre únicamente el examen escrito GENERAL; los exámenes escritos de Célula y Motopropulsor, así como el oral y práctico, son independientes. Los pares de apriete, las cantidades de servicio, los límites de reparación por corrosión y los criterios de inspección salen siempre de los datos de mantenimiento vigentes del fabricante y de las directivas de aeronavegabilidad aplicables, nunca de un examen de práctica. Confirma con la FAA los requisitos de elegibilidad y de examen vigentes antes de presentarte. Sobre el certificado de mecánico A&P →