36 Preguntas de Práctica de Comprensión mecánica (MC) con Respuestas

1. 1. Una tabla de 12 ft se equilibra sobre un fulcro colocado en su centro. Un niño de 80 lb se sienta a 3 ft del fulcro en un lado. ¿A qué distancia del fulcro debe sentarse un niño de 60 lb en el otro lado para equilibrar la tabla?

   • A.4.00 ft✓ Respuesta
   • B.3.00 ft
   • C.2.25 ft
   • D.2.00 ft

   El equilibrio exige momentos iguales respecto al fulcro: 80 lb x 3 ft = 240 ft-lb, así que el niño de 60 lb necesita 240 / 60 = 4 ft. Elegir 3 ft supone que pesos distintos se equilibran a la misma distancia; 2.25 ft invierte la proporción (60 x 3 / 80); 2 ft resulta de medir los 4 ft desde el extremo de la tabla (6 - 4) y no desde el fulcro.

   Ref. QB-NSJYBCFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): law of the lever, moments about the fulcrum (force x distance) (clockwise moments = counterclockwise moments)Reportar un problema con esta pregunta

2. 2. En una carretilla, el eje de la rueda es el pivote, la carga va en la caja y el usuario levanta por los extremos de los mangos. ¿Qué clase de palanca es una carretilla?

   • A.De primera clase, porque el pivote está entre la carga y el esfuerzo
   • B.De primera clase, porque el esfuerzo y la carga van en sentidos opuestos
   • C.De tercera clase, porque el esfuerzo está entre el pivote y la carga
   • D.De segunda clase, porque la carga está entre el pivote y el esfuerzo✓ Respuesta

   La clase de palanca la define lo que queda en el medio. En la carretilla, el eje (pivote) está en un extremo, el esfuerzo en el otro y la carga entre ambos, por lo que es de segunda clase; el brazo de esfuerzo es más largo que el de carga, así que multiplica la fuerza. La primera clase exige el pivote en el centro, y en la carretilla el esfuerzo y la carga suben ambos, no van en sentidos opuestos.

   Ref. QB-7A4G4EFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): law of the lever, moments about the fulcrum (force x distance) (classes of levers: second class has the load between fulcrum and effort)Reportar un problema con esta pregunta

3. 3. Una persona barre con una escoba: sostiene inmóvil el extremo superior del mango con una mano como pivote y empuja con la otra mano a media altura del mango; las cerdas llevan la carga. ¿Qué le da este arreglo al usuario?

   • A.Más fuerza en las cerdas a cambio de un movimiento de mano más lento y corto
   • B.Ningún cambio de fuerza ni de velocidad, porque el pivote está en el extremo
   • C.Más fuerza y más velocidad en las cerdas, porque las dos manos se reparten el trabajo
   • D.Más velocidad y recorrido en las cerdas a cambio de más fuerza en la mano✓ Respuesta

   Con el esfuerzo entre el pivote y la carga, la escoba es una palanca de tercera clase: el brazo de esfuerzo es más corto que el de carga, así que su ventaja mecánica es menor que 1. La mano debe empujar más fuerte que la fuerza entregada en las cerdas, pero las cerdas se mueven más lejos y más rápido que la mano. Ninguna máquina da a la vez más fuerza y más velocidad, porque el trabajo de salida no puede superar al de entrada.

   Ref. QB-PSWAHDFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): law of the lever, moments about the fulcrum (force x distance) (third-class lever: effort between fulcrum and load, mechanical advantage less than 1)Reportar un problema con esta pregunta

4. 4. Una barreta de 6 ft se apoya en un fulcro a 1 ft del extremo que está bajo una roca de 500 lb. Un obrero empuja hacia abajo el otro extremo de la barra. Sin contar el peso de la barra, ¿cuánta fuerza debe aplicar el obrero para levantar la roca?

   • A.500 lb
   • B.2,500 lb
   • C.100 lb✓ Respuesta
   • D.83 lb

   Los brazos se miden desde el fulcro: el brazo de esfuerzo es 6 - 1 = 5 ft y el de carga 1 ft, así que la ventaja mecánica es 5 y la fuerza es 500 / 5 = 100 lb. 83 lb sale de usar toda la barra de 6 ft como brazo de esfuerzo; 2,500 lb multiplica por la ventaja en vez de dividir; 500 lb ignora por completo la ventaja de la palanca.

   Ref. QB-8AFT9FFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): law of the lever, moments about the fulcrum (force x distance) (ideal mechanical advantage = effort arm / resistance arm)Reportar un problema con esta pregunta

5. 5. Un perno debe apretarse a 90 ft-lb de par. El mecánico empuja la llave en ángulo recto con el mango, en un punto a 18 pulgadas del centro del perno. ¿Cuánta fuerza necesita?

   • A.90 lb
   • B.135 lb
   • C.60 lb✓ Respuesta
   • D.5 lb

   Par = fuerza x distancia al pivote, con la distancia en pies para cuadrar con ft-lb: 18 pulgadas = 1.5 ft, así que fuerza = 90 / 1.5 = 60 lb. 5 lb divide entre 18 sin pasar las pulgadas a pies; 135 lb multiplica el par por la distancia en vez de dividir; 90 lb toma el valor del par como si fuera la fuerza.

   Ref. QB-QS9NPEFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): torque = force x perpendicular distance from the axis of rotationReportar un problema con esta pregunta

6. 6. Una cuerda pasa por una sola polea sujeta a una viga del techo. Un extremo está atado a una caja de 100 lb y un obrero tira hacia abajo del otro extremo. Sin fricción, ¿qué hace la polea por el obrero?

   • A.Reduce el recorrido a la mitad: el obrero tira 100 lb la mitad de distancia
   • B.Reduce la fuerza a la mitad: el obrero tira 50 lb, pero el doble de distancia
   • C.Duplica la fuerza, porque los dos extremos de la cuerda pasan por la rueda
   • D.Cambia la dirección del tirón, pero el obrero sigue tirando con 100 lb✓ Respuesta

   Una polea fija simple no se mueve con la carga, así que un solo tramo de cuerda sostiene la caja y la ventaja mecánica es 1. Permite tirar hacia abajo en vez de levantar, pero la fuerza (100 lb) y el recorrido de la cuerda (igual a la elevación) no cambian. Para reducir la fuerza a la mitad hace falta una polea móvil, donde dos tramos comparten la carga.

   Ref. QB-9AT5FGFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): pulleys and block and tackle, mechanical advantage = number of rope segments supporting the movable block (a single fixed pulley has a mechanical advantage of 1)Reportar un problema con esta pregunta

7. 7. Un aparejo de poleas levanta un motor de 300 lb. Tres tramos de cuerda sostienen el bloque inferior móvil, y el extremo libre de la cuerda baja desde el bloque superior fijo hasta las manos del obrero. Sin contar la fricción ni el peso de los bloques, ¿con cuánta fuerza debe tirar el obrero?

   • A.150 lb
   • B.75 lb
   • C.100 lb✓ Respuesta
   • D.300 lb

   La ventaja mecánica es igual al número de tramos que sostienen el bloque móvil, aquí 3, así que el tirón es 300 / 3 = 100 lb. 75 lb cuenta el extremo libre que tira hacia abajo como un cuarto tramo; 150 lb trata el aparejo como una sola polea móvil de ventaja 2; 300 lb supone que las poleas solo cambian la dirección.

   Ref. QB-RSMYUFFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): pulleys and block and tackle, mechanical advantage = number of rope segments supporting the movable blockReportar un problema con esta pregunta

8. 8. Un obrero usa un aparejo de poleas con ventaja mecánica de 4 para subir una carga 3 ft. Sin fricción, ¿cuánta cuerda debe tirar a través de los bloques?

   • A.7.00 ft
   • B.3.00 ft
   • C.0.75 ft
   • D.12.00 ft✓ Respuesta

   Una máquina cambia fuerza por distancia: con ventaja 4, cada pie de elevación requiere 4 ft de tirón, así que 3 x 4 = 12 ft. 3 ft olvida ese intercambio y supone que la cuerda se mueve lo mismo que la carga; 7 ft suma la elevación y la ventaja; 0.75 ft divide entre la ventaja, lo que significaría sacar más trabajo del que se mete.

   Ref. QB-AA6GMHFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): pulleys and block and tackle, mechanical advantage = number of rope segments supporting the movable block (distance pulled = load rise x mechanical advantage)Reportar un problema con esta pregunta

9. 9. Un torno tiene una manivela que gira en un círculo de 15 pulgadas de radio. La cuerda se enrolla en un tambor de 6 pulgadas de diámetro. Sin fricción, ¿qué fuerza en la manivela levanta una carga de 400 lb?

   • A.2,000 lb
   • B.400 lb
   • C.160 lb
   • D.80 lb✓ Respuesta

   La ventaja de la rueda y eje es radio de la manivela / radio del tambor. El radio del tambor es la mitad de sus 6 pulgadas de diámetro, 3 pulgadas, así que la ventaja es 15 / 3 = 5 y la fuerza es 400 / 5 = 80 lb. 160 lb usa el diámetro del tambor como si fuera el radio (ventaja 2.5); 2,000 lb multiplica por la ventaja; 400 lb la ignora.

   Ref. QB-SSYA2HFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): wheel and axle, mechanical advantage = wheel (crank) radius / axle (drum) radiusReportar un problema con esta pregunta

10. 10. Tres engranajes están en fila: el engranaje A engrana con el B, y el B engrana con el C. Ningún par comparte eje. Si el engranaje A gira en sentido horario, ¿en qué sentido gira el C?

    • A.En sentido horario, porque cada engrane invierte el giro y hay dos engranes✓ Respuesta
    • B.En sentido horario si B es del mismo tamaño que A; si no, en sentido antihorario
    • C.En sentido antihorario, porque B invierte el giro de A y le pasa esa inversión a C
    • D.En sentido antihorario, porque el último engranaje siempre gira contra el primero

    Cada engrane entre dos engranajes externos invierte el sentido: A horario hace girar a B antihorario, y B antihorario hace girar a C horario. El engranaje B actúa como intermedio (loco), así que A y C giran igual. El tamaño cambia la velocidad, no el sentido, y la regla de que el último siempre gira al revés falla cuando el número de engranes es par.

    Ref. QB-YNEFV5Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): gears, meshing gears turn in opposite directions; speed ratio rpm1 x teeth1 = rpm2 x teeth2 (an idler gear makes the driver and the output turn the same way)Reportar un problema con esta pregunta

11. 11. Un engranaje de 20 dientes que gira a 300 rpm engrana con un engranaje de 60 dientes y lo impulsa. ¿A qué velocidad gira el engranaje de 60 dientes?

    • A.100 rpm✓ Respuesta
    • B.150 rpm
    • C.300 rpm
    • D.900 rpm

    Los dientes pasan por el punto de engrane al mismo ritmo en ambos engranajes, así que rpm x dientes es igual: 300 x 20 = 6,000 = rpm x 60, lo que da 100 rpm. El engranaje grande gira más lento (y con más par). 900 rpm invierte la relación; 300 rpm supone que los engranajes engranados giran igual; 150 rpm toma la diferencia de 40 dientes entre 20 como relación.

    Ref. QB-G6MMF6Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): gears, meshing gears turn in opposite directions; speed ratio rpm1 x teeth1 = rpm2 x teeth2Reportar un problema con esta pregunta

12. 12. El engranaje A (12 dientes) gira a 600 rpm y engrana con el engranaje B (36 dientes). El engranaje C (10 dientes) está fijo en el mismo eje que B, y C engrana con el engranaje D (40 dientes). ¿A qué velocidad gira D?

    • A.800 rpm
    • B.50 rpm✓ Respuesta
    • C.200 rpm
    • D.180 rpm

    Se calcula etapa por etapa. De A a B: 600 x 12 / 36 = 200 rpm. C comparte el eje de B, así que también gira a 200 rpm. De C a D: 200 x 10 / 40 = 50 rpm. 180 rpm se salta el eje compartido y empareja A directamente con D; 200 rpm se queda en el engranaje C; 800 rpm invierte la segunda etapa.

    Ref. QB-ZNSS27Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): gears, meshing gears turn in opposite directions; speed ratio rpm1 x teeth1 = rpm2 x teeth2 (gears on the same shaft turn at the same rpm; multiply stage ratios)Reportar un problema con esta pregunta

13. 13. Un polipasto usa un tornillo sinfín de una sola entrada que impulsa una rueda dentada de 50 dientes. ¿Qué afirmación sobre esta transmisión es correcta?

    • A.La rueda avanza un diente por vuelta del sinfín y gira 50 veces más lento✓ Respuesta
    • B.La rueda y el sinfín giran a la misma velocidad; solo cambia la dirección del eje
    • C.La rueda avanza cincuenta dientes por vuelta y gira 50 veces más rápido
    • D.La rueda avanza dos dientes por vuelta del sinfín y gira 25 veces más lento

    Un sinfín de una entrada empuja la rueda un diente por cada vuelta completa, así que una rueda de 50 dientes necesita 50 vueltas del sinfín por revolución: una reducción de 50:1 con gran aumento de par, por eso se usa en polipastos. El sinfín también cambia el eje en ángulo recto, pero eso no iguala las velocidades, y solo un sinfín de dos entradas avanzaría dos dientes por vuelta.

    Ref. QB-H6YXM7Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): gears, meshing gears turn in opposite directions; speed ratio rpm1 x teeth1 = rpm2 x teeth2 (worm gear: one tooth per worm revolution for a single-thread worm)Reportar un problema con esta pregunta

14. 14. La polea A gira en sentido horario e impulsa la polea B con una correa cruzada. La polea B está fija en el mismo eje que la polea C, y la C impulsa la polea D con una correa abierta (sin cruzar). ¿En qué sentido gira la polea D?

    • A.Gira en sentido horario: ninguna de las correas cambia el sentido del giro
    • B.Gira en sentido horario: el eje compartido invierte el giro otra vez
    • C.Gira en sentido horario: la correa abierta invierte el giro otra vez
    • D.Gira en sentido antihorario: solo la correa cruzada invierte el giro✓ Respuesta

    Una correa cruzada invierte el giro, así que B gira en sentido antihorario. Las poleas de un mismo eje giran juntas, así que C también es antihoraria. Una correa abierta conserva el sentido, así que D gira en sentido antihorario. Solo la correa cruzada produjo una inversión; el eje compartido y la correa abierta transmiten el sentido sin cambio.

    Ref. QB-2P5588Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): belt drives, an open belt keeps the direction of rotation and a crossed belt reverses itReportar un problema con esta pregunta

15. 15. Una polea de motor de 4 pulgadas de diámetro gira a 1,800 rpm e impulsa con una correa abierta una polea de 12 pulgadas de diámetro. Sin deslizamiento, ¿a qué velocidad gira la polea grande?

    • A.1,800 rpm
    • B.600 rpm✓ Respuesta
    • C.5,400 rpm
    • D.200 rpm

    La correa se mueve a una sola velocidad, así que rpm x diámetro es constante: 1,800 x 4 = rpm x 12, lo que da 600 rpm; la polea grande gira más lento. 5,400 rpm invierte la relación; 1,800 rpm supone que la correa mantiene ambas poleas a las mismas rpm; 200 rpm usa el cuadrado de la relación de diámetros (9), como si la velocidad dependiera del área.

    Ref. QB-J6BAT8Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): belt and pulley drives, rpm x diameter is the same for both pulleysReportar un problema con esta pregunta

16. 16. Una muela de esmeril gira a velocidad constante. El punto P está en el borde y el punto Q está a mitad de camino entre el centro y el borde. ¿Qué afirmación es correcta?

    • A.Q da más vueltas por minuto, porque su trayectoria circular es más corta
    • B.P y Q dan las mismas vueltas por minuto, pero P se mueve más rápido✓ Respuesta
    • C.P y Q dan las mismas vueltas por minuto, pero Q se mueve más rápido
    • D.P y Q se mueven a la misma velocidad, porque la muela es una sola pieza

    Todos los puntos de una rueda rígida completan una vuelta en el mismo tiempo, así que comparten las rpm. En ese tiempo P recorre un círculo de radio doble que el de Q, así que cubre el doble de distancia y tiene el doble de velocidad lineal. La velocidad lineal aumenta con la distancia al centro.

    Ref. QB-3PGFD9Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): rotating parts, linear speed = rotational speed x radiusReportar un problema con esta pregunta

17. 17. Se empuja una caja de 300 lb por una rampa lisa de 10 ft de largo que sube 6 ft; la rampa ocupa 8 ft de piso. Sin fricción, ¿qué fuerza paralela a la rampa se necesita?

    • A.300 lb
    • B.180 lb✓ Respuesta
    • C.225 lb
    • D.500 lb

    El trabajo a lo largo de la rampa es igual al de subir en vertical: F x 10 ft = 300 lb x 6 ft, así que F = 180 lb. La ventaja es largo de la pendiente / altura, no largo del piso / altura. 225 lb usa los 8 ft de piso en vez de los 10 ft de rampa; 500 lb invierte la relación; 300 lb supone que la rampa no da ventaja.

    Ref. QB-K6PMY9Fuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): inclined plane, ideal mechanical advantage = length of slope / heightReportar un problema con esta pregunta

18. 18. Dos rampas sin fricción llevan al mismo muelle de carga de 4 ft de alto. La rampa X mide 8 ft y la rampa Y mide 16 ft. Un obrero empuja el mismo carrito por cada rampa. ¿Cómo se compara el trabajo?

    • A.La misma fuerza en ambas, porque el carrito termina a la misma altura
    • B.El mismo trabajo; en Y se usa la mitad de fuerza por el doble de distancia✓ Respuesta
    • C.Menos trabajo en Y, porque en Y basta la mitad de la fuerza de empuje
    • D.Más trabajo en Y, porque en Y el carrito recorre el doble de distancia

    Sin fricción, el trabajo en una rampa es igual al peso por la altura ganada, que es la misma en ambas. La rampa Y, más larga, reduce la fuerza a la mitad (ventaja 16/4 = 4 frente a 8/4 = 2) pero duplica la distancia, así que fuerza x distancia no cambia. Una máquina puede reducir la fuerza, nunca el trabajo total.

    Ref. QB-4PUSJAFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): inclined plane, ideal mechanical advantage = length of slope / height (work input equals work output in an ideal machine)Reportar un problema con esta pregunta

19. 19. Un tornillo tiene 4 hilos por pulgada, así que su paso es de 0.25 pulgadas. ¿Cuánto avanza el tornillo en la madera con 16 vueltas completas?

    • A.16.00 in
    • B.64.00 in
    • C.0.25 in
    • D.4.00 in✓ Respuesta

    Cada vuelta completa hace avanzar el tornillo un paso, así que 16 x 0.25 pulgadas = 4 pulgadas. 64 pulgadas multiplica las vueltas por los hilos por pulgada en vez de por el paso; 16 pulgadas supone una pulgada por vuelta; 0.25 pulgadas toma un solo paso como avance total.

    Ref. QB-M62Y5BFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): screw as an inclined plane, one turn advances the screw one pitch (pitch = 1 / threads per inch)Reportar un problema con esta pregunta

20. 20. Un obrero empuja una caja de 150 lb 20 ft por un piso plano con una fuerza horizontal constante de 50 lb. ¿Cuánto trabajo hace el obrero sobre la caja?

    • A.1,000 ft-lb✓ Respuesta
    • B.70 ft-lb
    • C.4,000 ft-lb
    • D.3,000 ft-lb

    El trabajo es la fuerza aplicada por la distancia recorrida en la dirección de esa fuerza: 50 lb x 20 ft = 1,000 ft-lb. El peso de la caja actúa hacia abajo y no es la fuerza de empuje, así que 3,000 ft-lb (peso x distancia) y 4,000 ft-lb (peso más empuje, por distancia) están mal; 70 ft-lb suma fuerza y distancia en vez de multiplicarlas.

    Ref. QB-BX5BFWFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): work, energy and power, work = force x distance in the direction of the forceReportar un problema con esta pregunta

21. 21. Un polipasto levanta una carga de 200 lb 15 ft en vertical en 6 segundos. ¿Qué potencia entrega el polipasto?

    • A.18,000 ft-lb/s
    • B.1,200 ft-lb/s
    • C.500 ft-lb/s✓ Respuesta
    • D.3,000 ft-lb/s

    La potencia es el trabajo dividido entre el tiempo. El trabajo es 200 lb x 15 ft = 3,000 ft-lb, y 3,000 / 6 s = 500 ft-lb/s. 3,000 ft-lb/s olvida dividir entre el tiempo; 18,000 ft-lb/s multiplica por el tiempo; 1,200 ft-lb/s multiplica el peso por el tiempo en vez de por la distancia.

    Ref. QB-TEY5VVFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): power = work / timeReportar un problema con esta pregunta

22. 22. Un gato recibe 800 ft-lb de trabajo y realiza 600 ft-lb de trabajo útil al levantar un auto. ¿Cuál es la eficiencia del gato?

    • A.25%
    • B.100%
    • C.133%
    • D.75%✓ Respuesta

    La eficiencia es el trabajo útil de salida dividido entre el de entrada: 600 / 800 = 0.75, o 75%. Los 200 ft-lb que faltan se pierden sobre todo por fricción como calor. 133% divide la entrada entre la salida, lo que significaría que la máquina crea energía; 25% es la fracción perdida, no la eficiencia; 100% describe solo una máquina ideal sin fricción.

    Ref. QB-CXGNMXFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): efficiency = output work / input workReportar un problema con esta pregunta

23. 23. La velocidad de un carrito se duplica de 10 ft/s a 20 ft/s mientras su masa no cambia. ¿Cómo cambia su energía cinética?

    • A.Se queda exactamente igual
    • B.Se vuelve 8 veces mayor
    • C.Se vuelve 4 veces mayor✓ Respuesta
    • D.Se vuelve 2 veces mayor

    La energía cinética es 1/2 x masa x velocidad al cuadrado, así que crece con el cuadrado de la velocidad: duplicar la velocidad la multiplica por 2 x 2 = 4. Elegir 2 veces la trata como proporcional a la velocidad; 8 veces eleva la velocidad al cubo; quedarse igual confunde la energía cinética con la masa. Por eso la distancia de frenado sube tanto con la velocidad.

    Ref. QB-UEBG2XFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): kinetic energy = 1/2 m v^2Reportar un problema con esta pregunta

24. 24. Se aparta un péndulo hacia un lado y se suelta desde el reposo. Sin resistencia del aire, ¿en qué punto de su oscilación se mueve más rápido la pesa?

    • A.A mitad de la bajada, donde la caída y el balanceo quedan equilibrados
    • B.En el extremo opuesto, donde la pesa acumuló velocidad en todo el arco
    • C.En el punto más bajo, donde más energía potencial se ha vuelto cinética✓ Respuesta
    • D.En el punto de partida, donde la pesa tiene más energía almacenada

    La energía total de la pesa se mantiene constante. En el punto de partida y en el extremo opuesto queda un instante en reposo con la máxima energía potencial; al bajar, la potencial se convierte en cinética, que llega a su máximo donde la pesa está más baja. Tras el fondo sube y se frena, así que el extremo opuesto es un punto de parada, no el más rápido.

    Ref. QB-DXUYSYFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): conservation of mechanical energy, potential energy (mgh) converts to kinetic energyReportar un problema con esta pregunta

25. 25. Una bola atada a una cuerda gira en un círculo plano y horizontal. Visto desde arriba, ¿hacia dónde se mueve la bola en el instante en que se rompe la cuerda?

    • A.Directamente hacia fuera, en la línea que va del centro a la bola
    • B.Directamente hacia dentro, hacia el centro adonde tiraba la cuerda
    • C.En línea recta, tangente al círculo en el punto donde se suelta✓ Respuesta
    • D.Por una curva que sigue el círculo durante un corto tramo

    La cuerda aporta la fuerza centrípeta que tira de la bola hacia el centro y curva su trayectoria. En cada instante la velocidad de la bola apunta en la tangente, así que cuando esa fuerza desaparece la bola sigue en línea recta por la tangente. Nada la empuja hacia fuera y, sin la cuerda, nada la hace seguir curvándose.

    Ref. QB-VEPT7YFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): circular motion, centripetal force acts toward the center; a released object moves along the tangentReportar un problema con esta pregunta

26. 26. Un obrero desliza una caja rampa arriba empujándola paralelamente a la superficie de la rampa. ¿En qué dirección actúa la fuerza de fricción sobre la caja?

    • A.Hacia arriba por la rampa, paralela a ella y a favor del empuje
    • B.Hacia abajo por la rampa, paralela a ella y opuesta al movimiento✓ Respuesta
    • C.Perpendicular a la rampa, apuntando hacia fuera de su superficie
    • D.Verticalmente hacia el suelo, en el mismo sentido que la gravedad

    La fricción de deslizamiento actúa a lo largo de la superficie de contacto, opuesta al sentido en que se desliza el objeto. La caja sube por la rampa, así que la fricción apunta rampa abajo, paralela a ella. La gravedad tira en vertical y la fuerza normal sale perpendicular a la superficie, pero ninguna de las dos es fricción.

    Ref. QB-EX7BYZFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): friction acts parallel to the contact surface, opposite the direction of motionReportar un problema con esta pregunta

27. 27. Al y Ben cargan un peso de 240 lb colgado de una vara de 12 ft, Al en un extremo y Ben en el otro. El peso cuelga a 3 ft del extremo de Al. Sin contar el peso de la vara, ¿cuánto de la carga sostiene Al?

    • A.80 lb
    • B.180 lb✓ Respuesta
    • C.60 lb
    • D.120 lb

    Se toman momentos respecto al extremo de Ben: el peso está a 12 - 3 = 9 ft de Ben, así que la fuerza de Al x 12 ft = 240 lb x 9 ft, lo que da 180 lb; Ben lleva las otras 60 lb. Quien está más cerca de la carga lleva más. 60 lb intercambia las partes; 120 lb reparte la carga a partes iguales como si estuviera centrada; 80 lb divide la carga entre los 3 ft.

    Ref. QB-WE26DZFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): structural support and load distribution, taking moments about a supportReportar un problema con esta pregunta

28. 28. Un armario alto se va a llenar de herramientas pesadas. ¿Qué forma de cargarlo hace que el armario sea más difícil de volcar?

    • A.Las herramientas más pesadas en medio, para equilibrar la parte de arriba y abajo
    • B.Las herramientas más pesadas abajo, para bajar el centro de gravedad✓ Respuesta
    • C.Las herramientas más pesadas arriba, para presionar el mueble contra el piso
    • D.El peso repartido en todos los estantes, para mantener alto el centro de gravedad

    Un objeto se vuelca cuando su centro de gravedad pasa del borde de su base. Un centro de gravedad más bajo debe subir y desplazarse más antes de pasar el borde, así que cargar lo pesado abajo hace al armario más estable. Lo pesado arriba eleva el centro de gravedad y facilita el vuelco, por mucho que presione hacia abajo.

    Ref. QB-7XQYRRFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): center of gravity and stability, a lower center of gravity and wider base resist tippingReportar un problema con esta pregunta

29. 29. Un resorte se estira 2 pulgadas cuando cuelga de él un peso de 10 lb. Dos de estos resortes se enganchan uno tras otro (en serie) y el mismo peso de 10 lb cuelga del de abajo. ¿Cuánto se estira el par en total?

    • A.4 in✓ Respuesta
    • B.5 in
    • C.2 in
    • D.1 in

    En serie, cada resorte soporta las 10 lb completas, así que cada uno se estira 2 pulgadas y el total es 4 pulgadas; los resortes en serie son más blandos. 1 pulgada es la respuesta para dos resortes lado a lado (en paralelo), donde cada uno lleva solo 5 lb; 2 pulgadas supone que el par se estira como un solo resorte; 5 pulgadas da la constante del resorte (10 lb / 2 pulgadas = 5 lb por pulgada) como si fuera una distancia.

    Ref. QB-PEJT6RFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): springs, Hooke's law F = kx; springs in series share the full load and their stretches addReportar un problema con esta pregunta

30. 30. Una lámina bimetálica está hecha de latón unido a acero. El latón se dilata más que el acero al calentarse. Cuando la lámina se calienta, ¿cómo se dobla?

    • A.Se curva hacia el acero, quedando el latón en la parte exterior de la curva✓ Respuesta
    • B.Sigue recta pero se alarga, porque ambos metales se dilatan juntos
    • C.Se curva hacia el latón, con el acero en la parte exterior de la curva
    • D.Se curva hacia el latón, porque el latón pesa más al calentarse

    Al estar unidos, el latón se alarga más que el acero, y la única forma de que la capa más larga siga pegada a la más corta es quedar en el exterior de una curva. Por eso la lámina se dobla hacia el metal que se dilata menos, el acero. Calentar no cambia el peso de un metal; esta curvatura es la que acciona muchos termostatos.

    Ref. QB-8V56XSFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): properties of materials, thermal expansion; a bimetal strip bends toward the metal with lower expansionReportar un problema con esta pregunta

31. 31. ¿Por qué las armaduras de puentes y los armazones de techos usan triángulos en lugar de rectángulos?

    • A.Un triángulo gasta menos material porque tiene un lado menos que un rectángulo
    • B.Un triángulo deja girar sus esquinas libremente, así que se dobla sin romperse
    • C.Un triángulo pone cada barra en tensión, así que ninguna parte se comprime
    • D.Un triángulo mantiene su forma mientras ninguna barra cambie de longitud✓ Respuesta

    Tres lados de longitud fija solo permiten una forma, así que un triángulo no se deforma ni se pliega aunque sus uniones sean articuladas. Un rectángulo con esquinas articuladas puede inclinarse hasta formar un paralelogramo sin que ninguna barra cambie de longitud. En una armadura real unas barras trabajan a tensión y otras a compresión, y ahorrar material no es la razón de usar esa forma.

    Ref. QB-RCBBHTFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): structures, a triangle is the rigid basic unit of a trussReportar un problema con esta pregunta

32. 32. En un gato hidráulico, el pistón pequeño mide 2 pulgadas de diámetro y el grande 8 pulgadas de diámetro. Se aplica una fuerza de 32 lb al pistón pequeño. Sin fricción, ¿qué fuerza ejerce el pistón grande?

    • A.128 lb
    • B.512 lb✓ Respuesta
    • C.2 lb
    • D.32 lb

    Según el principio de Pascal, la presión es la misma en ambos pistones, así que la fuerza crece con el área del pistón. El área crece con el cuadrado del diámetro: (8 / 2)^2 = 16, y 32 x 16 = 512 lb. 128 lb usa la relación de diámetros (4) en vez de la de áreas; 32 lb supone que igual presión significa igual fuerza; 2 lb divide entre la relación de áreas en vez de multiplicar.

    Ref. QB-7VSTRRFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): fluids and hydraulics, Pascal's principle: F2 = F1 x (A2 / A1)Reportar un problema con esta pregunta

33. 33. Tres tanques abiertos tienen agua hasta la misma profundidad de 10 ft. El tanque X es un tubo estrecho, el Y es una caja ancha y el Z se ensancha hacia arriba. ¿Cómo se compara la presión del agua en el fondo de los tanques?

    • A.En los tres es igual, porque la presión depende de la profundidad✓ Respuesta
    • B.En Y es mayor, porque la caja ancha guarda más cantidad de agua
    • C.En Z es mayor, porque los lados ensanchados empujan sobre el fondo
    • D.En X es mayor, porque el tubo estrecho concentra todo el peso

    La presión de un líquido en un punto depende de su densidad y de la profundidad bajo la superficie, no de la forma del recipiente ni de la cantidad total de líquido. Los tres tanques tienen agua de 10 ft de profundidad, así que la presión en el fondo es la misma. Un tanque mayor tiene más fuerza total sobre un fondo más grande, pero la presión (fuerza por área) no cambia.

    Ref. QB-QCYYBSFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): fluids and hydraulics, hydrostatic pressure depends on depth and density, not container shapeReportar un problema con esta pregunta

34. 34. Un bloque de metal de 10 lb cuelga de una balanza de resorte. Al bajarlo hasta que queda totalmente bajo el agua, desplaza 3 lb de agua. ¿Qué marca la balanza mientras el bloque está sumergido?

    • A.3 lb
    • B.13 lb
    • C.7 lb✓ Respuesta
    • D.10 lb

    Según el principio de Arquímedes, el empuje es igual al peso del agua desplazada, 3 lb, y actúa hacia arriba, así que la balanza marca 10 - 3 = 7 lb. 10 lb ignora el empuje; 3 lb confunde el empuje con la lectura de la balanza; 13 lb suma el empuje como si empujara hacia abajo.

    Ref. QB-6VEGKQFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): fluids and hydraulics, Archimedes' principle: buoyant force = weight of fluid displacedReportar un problema con esta pregunta

35. 35. El agua fluye de forma constante por un tubo que se estrecha de 4 pulgadas de diámetro a 2 pulgadas de diámetro. Comparada con su velocidad en la parte ancha, ¿qué tan rápido se mueve el agua en la parte estrecha?

    • A.Dos veces más despacio
    • B.Dos veces más rápido
    • C.Cuatro veces más rápido✓ Respuesta
    • D.A la misma velocidad

    Cada segundo debe pasar el mismo volumen de agua por cada sección, así que velocidad x área de la sección es constante. Reducir el diámetro a la mitad deja el área en (1/2)^2 = 1/4, así que el agua debe ir 4 veces más rápido. Dos veces más rápido usa la relación de diámetros en vez de la de áreas; ir más lento o igual ignora la continuidad del flujo.

    Ref. QB-PCMN6RFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): fluids and hydraulics, continuity of flow: velocity x cross-sectional area is constantReportar un problema con esta pregunta

36. 36. El aire fluye por un tubo horizontal que tiene una sección estrecha en el medio. Comparado con el aire de las partes anchas del tubo, ¿qué es cierto del aire en la sección estrecha?

    • A.Se mueve más rápido y su presión es menor✓ Respuesta
    • B.Se mueve más lento y su presión es mayor
    • C.Se mueve más lento y su presión es menor
    • D.Se mueve más rápido y su presión es mayor

    La continuidad obliga al aire a acelerarse donde el tubo se estrecha. Según el principio de Bernoulli, donde un fluido va más rápido su presión es menor, porque la mayor presión de la parte ancha es la que acelera el aire hacia la estrecha. Mucha gente espera que estrechar suba la presión, pero en un flujo constante la sección estrecha tiene la menor presión.

    Ref. QB-5V36EPFuente: Official ASVAB Mechanical Comprehension subtest (officialasvab.com): fluids and hydraulics, Bernoulli's principle: faster flow has lower pressureReportar un problema con esta pregunta

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