30882f_UMSS_Problemas de Olimpiada OBF_OBAA Fase Departamental 1ra Ed.pdf

143
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE FÍSICA EXÁMENES DE LAS OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA Fase Departamental Periodo 1998-2009 Editado por R. Guzmán M. Andrade R. Portugal Cochabamba – Bolivia Abril de 2010

Transcript of 30882f_UMSS_Problemas de Olimpiada OBF_OBAA Fase Departamental 1ra Ed.pdf

  • UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMN

    FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGA DEPARTAMENTO DE FSICA

    EEXXMMEENNEESS DDEE LLAASS OOLLIIMMPPIIAADDAASS DDEE FFSSIICCAA,,

    AASSTTRROONNOOMMAA YY AASSTTRROOFFSSIICCAA

    FFaassee DDeeppaarrttaammeennttaall

    PPeerriiooddoo 11999988--22000099

    Editado por R. Guzmn M. Andrade

    R. Portugal

    Cochabamba Bolivia Abril de 2010

  • PRESENTACIN

    La Olimpiada Boliviana de Fsica (OBF) es un Proyecto que se viene ejecutando de manera continua desde 1997, organizada por la Sociedad Boliviana de Fsica (SOBOFI) y las Carreras de Fsica de la Universidad Mayor de San Andrs (UMSA) y de la Universidad Mayor de San Simn (UMSS), en coordinacin con otras Universidades y Colegios de todo el pas. Tiene como principal objetivo elevar el nivel de la Fsica y, en consecuencia, de la ciencia en nuestro pas, motivando a jvenes estudiantes de secundaria y primaria a reforzar sus conocimientos adquiridos en sus cursos curriculares y a ampliar los mismos abarcando temas que no estn contenidos en los programas oficiales de sus respectivos grados. Desde el ao 2006 se ha incluido tambin la Olimpiada Boliviana de Astronoma y Astrofisica (OBAA), ampliando el campo de accin del Proyecto. A lo largo de estos 15 aos, la Carrera de Fsica de la UMSS ha sido pilar fundamental de la OBF-OBAA, contribuyendo con la elaboracin de exmenes y con la preparacin de los alumnos seleccionados departamentales y nacionales. Siguiendo esa misma lnea, nos hemos dado a la tarea de recopilar todos estos aos de historia olmpica y presentarlos de manera sistematizada de modo que sirva de gua a profesores y alumnos que deseen prepararse para las nuevas versiones de la OBF-OBAA. Esta primera edicin de Exmenes de las Olimpiadas de Fsica, Astronoma y Astrofsica es una recopilacin de los exmenes de la fase departamental de la OBF-OBAA correspondientes al periodo 1998-2008. Los primeros aos slo incluyen los exmenes de 4to de secundaria dado que en un principio la OBF estaba dirigida slo a ese grado, en tanto que las ltimas versiones incluyen a 4to, 3ro, 2do y 1ro de secundaria, as como a 8vo, 7mo y 6to de primaria, que son los grados considerados en la actualidad. A tiempo de presentar este trabajo, queremos resaltar la labor de quienes iniciaron este proyecto en Cochabamba, en especial la labor del Lic. Remberto Portugal, fundador de la Olimpiada Departamental, y del Lic. Marco Viscarra, quienes mediante la elaboracin de exmenes y la preparacin de muchas generaciones de jvenes olmpicos, han contribuido activamente para que la Olimpiada alcance la jerarqua que en este momento tiene. Asimismo, agradecer a todos quienes colaboraron de una u otra manera para que el Proyecto Olimpiada sea una realidad, en particular, y a riesgo de omitir a alguno, un sincero agradecimiento a las siguientes personas: Lic. Juan Antonio Fernndez, Lic. Nstor Avils (), Lic. Ivn Ruiz, Lic. Ivn Fuentes, Lic. Cecilia Castro, Lic. Ren Moreira, Ing. Luis Agreda, Ing. Oscar Garca, Dr. Marcelo Lucano, docentes del Departamento de Fsica que

  • colaboraron en la elaboracin de las pruebas, y a los estudiantes y auxiliares del Departamento de Fsica que colaboraron en la transcripcin del documento. Esperamos que esta publicacin cumpla con los objetivos propuestos y sea de utilidad para profesores y alumnos. Cualquier sugerencia comentario acerca del mismo ser bienvenido en pos de mejorar futuras ediciones. Lic. Rocio Guzmn Saavedra Coordinadora Olimpiada de Fsica Depto. Fsica UMSS Lic. Marko Andrade Uzieda Vicepresidente Comit Olmpico Boliviano Depto. Fsica UMSS Lic. Remberto Portugal Postigo Director de la Carrera de Fsica UMSS

  • NDICE: III OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, junio de 1998...1 IV OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, junio de 1999...4 V OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, junio de 2000..11 VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, junio de 2001..17 VII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, junio de 2002......30 IX OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, mayo de 2004.....40 X OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, mayo de 2005.46 XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, junio de 2008.52 XIV OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA Cochabamba, mayo de 2009....81 1 ra OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE ASTRONMIA Y ASTROFSICA Cochabamba, agosto de 2006......112 3 ra OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE ASTRONMIA Y ASTROFSICA Cochabamba, junio de 2008....114 4ta OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE ASTRONMIA Y ASTROFSICA Cochabamba, mayo de 2009...126

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    1

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA I. En cierre en un crculo su respuesta.

    1. Un mvil puede tener un movimiento curvilneo plano incluso si su aceleracin

    mantiene siempre la misma direccin F V

    2. Conociendo la velocidad media de movimiento de un cuerpo durante determinado intervalo de tiempo, podemos hallar el desplazamiento realizado por el cuerpo en el transcurso de cualquier parte de dicho intervalo

    .. F V 3. Un cuerpo siempre se mueve en la direccin de la fuerza que se le

    aplica... F V 4. Cuando un patinador esta girando sobre si mismo y luego junta los brazos al cuerpo

    su movimiento de inercia aumenta .. F V 5. El principio de Bernoulli es una consecuencia del principio de conservacin del

    Momento lineal F V

    6. Cuando se sopla una tira de serpentina, pegado a su labio inferior, esta se desva

    hacia arriba ... F V

    7. Un paracaidista que logra abrir oportuna y exitosamente su paracadas llega a tierra

    verticalmente, con movimiento acelerado .... F V

    8. El campo elctrico es una cantidad fsica que depende de la carga de

    prueba. F V

    9. El potencial elctrico se mide, unidades del sistema internacional, en Watts.. F V

    III OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 21de junio de 1998

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    2

    10. Dos conductores paralelos , de la misma longitud, por los que circulan intensidades de corriente continua, en la misma direccin se atraen ..... F V

    II. Encierre con un crculo su respuesta.

    1. En la ley de Hooke, la fuerza de restitucin se expresa matemtica mente como:

    a. b. c. d. ninguna de las anteriores

    2. Como variara la fuerza de atraccin entre dos partculas cargadas con distinto signo si la distancia que los separa se duplica:

    a. b. c. d. ninguna de las anteriores

    3. Un gas ideal cumple la siguiente relacin:

    a. b. c. d. ninguna de las anteriores

    4. En la expansin adiabtica de un gas ideal, la temperatura final es:

    a. Mayor al inicial b. igual a la inicial c. menor a la inicial

    5. Un cuerpo es jalado a velocidad constante hacia arriba de un plano inclinado por una fuerza F, la energa que esta fuerza transmite al bloque se transforma en:

    a. Energa cintica y potencial mas calor b. Energa cintica , potencial y calor c. Energa

    6. En la instalacin domiciliaria de la red de corriente alterna, con el objeto de

    economizar energa y por tanto dinero preferir usted:

    a. Conductores gruesos b. conductores delgados c. indistintos

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    3

    7. Se consideran tres bombillas cuyas caractersticas de voltaje y potencia son las siguientes, la primera de 110V - 75W, la segunda de 200V - 75W y la tercera de 220V - 200W.

    a. la intensidad de corriente que circula por la primera es mayor que en las otras

    dos. b. la intensidad de corriente que circula por la segunda es mayor que en las otras

    dos. c. la intensidad de corriente que circula por la tercera es mayor que en las otras dos

    8. El campo magntico en un solenoide depende de:

    a. el numero de N de espiras del solenoide b. de la longitud de L del solenoide c. del cociente de

    9. La energa interna de un gas ideal depende de:

    a. la temperatura b. la presin c. la presin y la temperatura

    10. El momento angular depende de:

    a. el momento de inercia b. la velocidad angular w c. el producto

    III. Escriba su respuesta en no ms de 10 palabras. 1. Sobre un velero se encuentra usted en un da calmo, sin viento, en un mar

    tranquilo, dirige su soplar sobre la vela. En que direccin se mueve y por que.

    R.- 2. Un vendedor le ofrece un refrigerador, segn es el ltimo grito de la

    tecnologa, ya que este no necesita de ninguna fuente de energa para enfriar sus alimentos a temperaturas por debajo de la temperatura ambiente. Comprara usted dicho refrigerador o no por qu?

    R.

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    4

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA Lea atentamente las preguntas y encierre en un crculo el inciso de la respuesta que usted considere correcta. 1. El grafico posicin (x) tiempo (t) que se presenta corresponde a:

    a. Un movimiento uniforme. b. Un movimiento con aceleracin variable. c. Un movimiento con aceleracin constante. d. Un movimiento con aceleracin cero. e. Un cuerpo en reposo.

    2. Del punto B1 se dispara horizontalmente una pelota que alcanza el suelo en un tiempo t1 desde B2 se deja caer una pelota idntica que alcanza el suelo en un tiempo t2. Comparando estos tiempos se puede decir que:

    a. t1 > t2 b. t1 < t2 c. t1 = t2 d. ninguna de las anteriores.

    IV OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 1999

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    5

    3. Cuando un proyectil se dispara verticalmente en el campo gravitacional terrestre, la diferencia de tiempos entre la subida y la bajada se debe a que:

    a. Que solo acta la gravedad. b. Que el proyectil se deforma. c. La fuerza de friccin del aire. d. Ninguna de las anteriores.

    4. Una partcula que describe una trayectoria curva puede tener:

    a. la velocidad constante. b. la magnitud de la aceleracin cero c. la magnitud de la velocidad constante. d. ninguna de las anteriores.

    5. Se sabe que la aceleracin en Cochabamba es mayor que en Buenos Aires. Un reloj de

    pndulo que se lleva de Cochabamba a Buenos Aires:

    a. Se atrasa. b. Se adelanta. c. Esta a la hora. 6. A partir de la primera ley de Newton la masa representa:

    a. la cantidad de materia en el objeto. b. la cantidad de materia por unidad de volumen. c. la cantidad de materia por unidad de fuerza. d. el grado de oposicin que presenta un cuerpo al cambio en su estado de momento

    de traslacin 7. Un objeto de masa m desliza por una superficie esfrica lisa sujeto a un resorte de

    constante elstica k que se encuentra estirado una distancia x, dirigido siempre hacia el centro de la esfera. Si N sea la fuerza normal sobre el objeto, g la gravedad, O el ngulo entre el resorte y la vertical. La fuerza centrpeta esta dada por:

    a. Kx b. Kx - N c. Kx -N + mgcos d. N - mgcos e. Ninguna de las anteriores.

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    6

    8. Suponga que la magnitud de la fuerza horizontal F permite el movimiento relativo del bloque m, entonces para un observador inercial (Fijo a tierra) se mover:

    a. hacia la derecha con menor aceleracin que M. b. hacia la izquierda con mayor aceleracin que M. c. hacia la izquierda con menor aceleracin que M. d. hacia la derecha con mayor aceleracin que M.

    9. En un sistema de cuerpos ligados por poleas y cuerdas el bloque M1 no se mover si:

    a. M1 = M2 b. M1 = 2M2 c. M2 = M1/2 d. Ninguna de las anteriores.

    1M

    2M

    10. Cuando una persona usa un ascensor para trasladarse del primer piso al dcimo piso de

    un edificio su peso:

    a. Aumenta. c. Disminuye. b. Aumenta y disminuye d. Se mantiene constante

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    7

    11. Cuando una persona usa un ascensor para ir del dcimo piso al primer piso de un edificio, su masa:

    a. Aumenta. c. Disminuye. b. Aumenta y disminuye d. Se mantiene constante.

    12. La tensin en la cuerda de longitud L unida a una masa m que gira en un plano vertical

    con velocidad angular w, cuando esta en la parte ms baja es: a. mg b. mLw^2 + mg c. mLw^2 d. m(g - Lw^2) 13. Cual de las siguientes expresiones define a la energa cintica? a. (mv) b. mgh c. mv d. p^2/2m e. ninguna 14. Un automvil en movimiento consumir la menor cantidad de gasolina al:

    a. Aumentar su rapidez c. manteniendo su velocidad constante b. Disminuir su rapidez d. Siempre consume la misma cantidad de gasolina

    15. El kilowatt-hora es una unidad de: a. potencia b. impulso c. trabajo d. ninguna de las anteriores. 16. En una competencia de rodadura, sobre un plano inclinado, entre un aro, un disco y una

    esfera densa, de de masas y radios iguales, el primero en llegar a la base ser: a. El disco. b. La esfera. c. El aro. d. Llegan iguales. 17. El momento angular de un cuerpo se conserva si:

    a. La energa se conserva d. La energa potencial permanece constante b. El torque neto es cero e. El momento de inercia es cero c. El momento lineal es cero

    18. Cuando un bailarn que gira con los brazos extendidos horizontalmente, pega sus brazos

    al cuerpo, este aumenta su velocidad angular de rotacin por:

    a. La conservacin del momento angular b. La conservacin del momento lineal. c. El cambio de momento de inercia. d. Ninguna de las anteriores.

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    8

    19. La ecuacin de Bernoulli se fundamenta en el principio de:

    a. La conservacin del momento angular. b. De Arqumedes c. La conservacin del momento lineal. d. ninguna de las anteriores

    20. El peso especifico de una esfera sumergida por la mitad entre dos fluidos de pesos especficos g1 y g2 es:

    a. 2-1 c. 1/2(1+2) b. 1/221 d. 12

    12

    21. En la reduccin de dimetros de la figura se indican los puntos A y B, siendo el flujo de B hacia A. Las velocidades estn relacionadas por:

    a. Va > Vb b. Va > Vb c. Va = Vb d. Ninguna de las anteriores.

    22. Para conseguir un campo elctrico constante se debe cargar un capacitor: a. Cilndrico. b. Plano. c. Esfrico d. ninguna de las anteriores

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    9

    23. Cual de los siguientes pares de grficos describe el campo elctrico (E) y el potencial (V) de una esfera conductora cargada de radio R, donde r es la distancia al centro de la esfera:

    r

    Ea.

    r

    V

    0R0Rr

    E

    r

    V

    0R0R

    r

    E

    r

    V

    0R0Rr

    E

    r

    V

    0R0R

    b.

    c. d.

    24. La ley de Gauss establece que:

    a. El campo elctrico es la fuerza por unidad de carga. b. El flujo elctrico a travs de una superficie cerrada es igual a la carga total

    encerrada en el volumen limitado por la superficie cerrada. c. La diferencia de potencial a lo largo de un camino cerrado es cero. d. La diferencia de potencial entre dos puntos es igual al producto del campo

    elctrico por la distancia entre dichos puntos. 25. Una de las leyes de Kepler establece que:

    a. El cuadrado del periodo de revolucin de un planeta alrededor del sol es proporcional al cubo de su distancia media al sol.

    b. El cuadrado del periodo de revolucin de un planeta alrededor del sol es proporcional al cubo del semieje mayor de la orbita del planeta.

    c. El cubo del periodo de revolucin de un planeta alrededor del sol es proporcional al eje mayor de la orbita del planeta.

    d. El cuadrado del periodo de revolucin de un planeta alrededor del sol es proporcional al cubo de su distancia media al sol.

    26. Si un objeto esta colocado entre el foco y el centro de curvatura de la lente biconvexa,

    su imagen es: a. Mayor y derecha b. Mayor e inversa c. Menor y derecha d. Mayor e invertida e. Igual e invertida f. Igual y derecha

    27. Si usted observa frontalmente un pez en una pecera con relacin a su tamao real se

    vera: a. Mas grande b. Mas pequeo c. Igual

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    10

    28. Una persona en un bote que pesca con arpn, ve un pez localizado aparentemente a 3 metros del bote y 1 metro de profundidad. El pescador debe apuntar:

    a. Hacia arriba del pez. b. Hacia el pez. c. Hacia abajo del pez. 29. Si los ndices de refraccin de dos medios transparentes son n1 y n2 y adems n1 es

    mayor que n2 ello significa que las velocidades de la luz v1 y v2 respectivamente satisfacen la relacin:

    a. v1 = v2 b. v1 > v2 c. v1 < v2 d. No son comparables. 30. El arco iris se debe a un fenmeno de dispersin de la luz visible originado por un

    proceso de: a. Interferencia b. Polarizacin c. Refraccin d. difraccin

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    11

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA Encierre en un crculo su respuesta. 1. Se sabe que la gravedad en la luna es 1/6 de la gravedad terrestre. Un reloj de pndulo

    que se lleva de la tierra a la luna. a. se atrasa b. se adelanta c. esta a la hora 2. Una partcula se mover siempre en direccin de la fuerza aplicada si la velocidad

    inicial de la partcula es: a. Perpendicular a la fuerza b. paralela a la fuerza c. ninguna de las anteriores 3. Si la distancia que separa a dos cargas elctricas disminuye a la mitad, la magnitud de la

    fuerza de interaccin respecto a la inicial ser: a. F = Fo b. F=4Fo c. F= 41 Fo d. F = 21 Fo 4. La ecuacin de estados para gases ideales que define un proceso adiabtico es: a. PV= ctte b. P/T= ctte c. PV= ctte 5. En la expansin isotrmica de un gas ideal la temperatura final es: a. mayor a la inicial b. igual a la inicial c. menor a la inicial 6. En la instalacin elctrica domiciliaria de corriente alterna, con el objeto de economizar

    energa y por tanto dinero preferira usted: a. conductores gruesos b. conductores delgados c. no importa el grosor

    V OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, junio de 2000

    Primera Parte

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    12

    7. Se considera tres bombillas cuyas caractersticas de voltaje y potencia son: La primera 110[V] 75[W], la segunda 200[V] 75[W] y la tercera 220[V] - 200[W]. La intensidad de corriente que circula por:

    a. la primera es mayor que las otras dos b. la segunda es mayor que en las otras dos c. la tercera es mayor que en las otras dos 8. La energa interna de un gas ideal depende de: a. la temperatura b. presin c. volumen d. ninguna de las anteriores 9. Segn la ley de gravitacin universal de Newton el campo gravitacional terrestre es una

    funcin de: a. la masa de un cuerpo de prueba b. su forma geomtrica c. solo la masa de la tierra d. la masa y el radio de la tierra 10. El velocmetro de un automvil registra: a. la velocidad media b. la velocidad instantnea c. la rapidez media d. la rapidez instantnea 11. Cuando se sopla una tira de serpentina pegada a su labio inferior esta se desva: a. hacia arriba b. hacia abajo c. no se desva 12. El campo elctrico generado por una carga puntual q a una distancia d de la carga

    es funcin de: a. solo la carga q b. solo la distancia d c. la carga q y la distancia d d. ninguna de las anteriores 13. El trabajo para transportar una carga q desde una regin de potencial hasta otra

    regin de potencial es igual a: a. q( ) b. -q( ) c. 0

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    13

    14. Dos conductores elctricos paralelos de la misma longitud, por los que circulan intensidades de corriente continua, en direcciones opuestas:

    a. se atraen b. se repelen c. ninguna de las anteriores 15. Cuando una bailarina que gira con los brazos extendidos horizontalmente pega sus

    brazos al cuerpo, su velocidad de rotacin aumenta por: a. la conservacin del momento angular b. la conservacin de la energa c. la conservacin del momento de inercia 16. En la figura se muestran las trayectorias de tres pelotas pateadas. La trayectoria con

    mayor tiempo de vuelo es: a. A b. B c. C d. ninguna

    17. El enunciado de la segunda ley de la termodinmica establece que: a. el calor que recibe un sistema se utiliza en el cambio de la energa interna y el trabajo que este realiza sobre el medio b. en un proceso cclico, no es posible que fluya calor de un cuerpo a otro a mayor temperatura sin que exista algn cambio c. ninguna de las anteriores 18. Todo proceso que se realiza en forma lenta es: a. reversible b. irreversible c. cualquiera de las dos anteriores 19. El principio de Arqumedes establece que: a. todo cuerpo en un fluido de hunde porque su peso es mayor a la fuerza de empuje b. los cuerpos que flotan lo hacen porque la fuerza es igual al peso del cuerpo c. la fuerza de empuje es igual al peso del lquido desalojado por el cuerpo 20. Un globo pesa lo mismo cuando esta vaci que cuando esta lleno de aire a la presin

    atmosfrica por: a. que el aire no pesa b. el principio de Arqumedes c. principio de Pascal

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    14

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA PROBLEMAS. 1. Un ascensor de 2[m] de alto sube aceleradamente a razn de 2[m/s2] en el instante en

    que el ascensor adquiere una velocidad de 4[m/s] un perno se desprende del techo del ascensor. Determine el tiempo que le tomo al perno chocar contra el piso del ascensor.

    2. Determine la velocidad angular del cono recto de la figura si el bloque de masa m no

    debe deslizar respecto al cono.

    1 [m]

    30

    3. Cul debe ser el valor de R3 para hacer que la resistencia equivalente entre las

    terminales a y b sea igual a R1 en el circuito de la figura?

    4. Qu diferencia de potencial ser medido a travs de una resistencia de carga cuando se

    conecta a travs de una batera de 5[V] de fem. y 0.45 [] de resistencia interna.

    V OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, junio de 2000

    Segunda Parte

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    15

    5. Considere un recipiente cilndrico de 0.1 [m] de dimetro y 0.20 [m] de altura. En su base se abre un orificio de 1 [cm2] de seccin transversal, se deposita agua en el recipiente a razn de 1.4x10-4 [m3/s]. Determinar a que altura llegara el nivel del agua en el recipiente.

    6. Dos masas m1 y m2 iguales se encuentran en reposo, colgadas tal como muestra la

    figura, el resorte entre ellas tiene una constante elstica k. Calcule la aceleracin de cada masa?

    a. En el instante inmediatamente despus de cortar el hilo.

    b. En el instante de su cada cuando el resorte esta en su mxima compresin.

    1m

    2m

    k

    7. En el sistema de la figura la masa m1 es mayor que la masa m2 si el sistema parte del

    reposo cuando el resorte no esta deformado. Cual es la mxima velocidad que adquiere dichas masas? (Asuma que la polea es ideal y que el resorte tiene una constante k).

    8. En un cilindro macizo de masa 10[kg] y radio 0.4 [m] que puede girar libremente alrededor de su eje principal fijo, esta envuelta una cinta. Un hombre que jala la cinta produce una tensin T=50[N]. Que cantidad de trabajo realizara el hombre en cada vuelta?

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    16

    9. Dos moles de un gas ideal monoatmico se hacen pasar por el ciclo mostrado en la figura. El proceso b-c es una expansin adiabtica reversible. Tambin, Pb=10.4 [atm], Vb=1.22[m3] y Vc=9.13[m3].

    a. calcule el calor aadido al gas b. el calor que sale del gas c. el trabajo neto efectuado por el gas

    Adiabtico

    10. Considere un recipiente con un fluido sometido a una aceleracin vertical hacia arriba.

    Demuestre que la variacin de la presin con la profundidad en el fluido esta dada por:

    P = h(g + a)

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    17

    CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA

    Encierre en un crculo su respuesta 1. Una partcula se mover siempre en direccin de la fuerza aplicada si la velocidad

    inicial de la partcula es: a. perpendicular a la fuerza b. paralela a la fuerza c. ninguna de las anteriores 2. Si la distancia que separa a dos cargas elctricas disminuye a la mitad, la magnitud de la

    fuerza de interaccin respecto a la inicial ser: a. F = Fo b. F=4Fo c. F= 41 Fo d. F = 21 Fo 3. Segn la ley de gravitacin universal de Newton el campo gravitacional terrestre es una

    funcin de: a. la masa de un cuerpo de prueba b. su forma geomtrica c. solo la masa de la tierra d. la masa y el radio de la tierra 4. Un cuerpo es jalado a velocidad constante hacia arriba de un plano inclinado rugoso por

    una fuerza F, la energa que esta fuerza transmite al bloque se transforma en: a. energa cintica y potencial b. energa cintica, potencial y calor c. energa potencial mas calor d. ninguna de las anteriores 5. Una partcula con masa m1 y velocidad v1 choca frontalmente con una segunda

    partcula de masa m2 que esta en reposo el coeficiente de restitucin es e, se observa que despus de la colisin la masa m1 invierte su movimiento, esto sucede si:

    a. m2>em1 b. m1>em2 c. m1

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    18

    6. Una bolita A de masa m se deja caer desde una altura H el choque con el suelo es semielstico y frontal con un coeficiente de restitucin e, una segunda bolita B de masa m se dispara horizontalmente con velocidad Vo tambin desde una altura H la cual choca oblicuamente con el suelo, siendo el coeficiente de restitucin tambin e. La disipacin de energa en estos choques es:

    a. la misma para ambas bolas b. el de la bolita A es mayor que el de B c. el de la bolita B es mayor que el de A d. cero para ambos casos 7. Cuando una bailarina que gira con los brazos extendidos horizontalmente pega sus

    brazos al cuerpo, su velocidad de rotacin aumenta por: a. la conservacin del momento angular b. la conservacin de la energa c. la conservacin del momento de inercia d. ninguna de las anteriores 8. En una competencia de rodadura, sobre un plano inclinado alfa grados sobre la

    horizontal, entre un aro, un disco, y una esfera, de masas y radios iguales, el primero en llegar a la base ser:

    a. el disco b. la esfera c. el aro d. todos llegan iguales 9. Cual de las siguientes expresiones define un slido rgido?

    a. la distancia entre dos puntos cualesquiera cambia peridicamente b. la distancia entre dos puntos cualesquiera permanece constante c. la distancia entre dos puntos cualesquiera cambia d. solo puede tener movimiento de traslacin e. solo puede tener movimiento de rotacin

    10. Cual de las siguientes expresiones define el momento de inercia?

    a. es una propiedad intrnseca del cuerpo b. es una propiedad del cuerpo que depende solo de la masa del cuerpo c. es una propiedad del cuerpo que depende del eje de rotacin que se escoja d. es una propiedad del cuerpo que determina el grado de oposicin que presenta el

    cuerpo al cambio en su estado de movimiento de traslacin

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    19

    11. Si el torqu que acta sobre un objeto respecto de un cierto eje es cero. Cual de las siguientes expresiones respecto a dicho eje es cierta?

    a. el momento angular es variable b. el objeto no gira c. el objeto gira con aceleracin angular constante d. el momento angular es constante

    12. En el movimiento de rodadura. Cual de las siguientes expresiones es correcta?

    a. solo existe energa cintica de traslacin b. no existe energa cintica c. no se disipa la energa mecnica d. el cuerpo esta deslizado

    13. Cuando se sopla una tira de serpentina pegada a su labio inferior esta se desva: a. hacia arriba b. hacia abajo c. no se desva 14. El principio de Arqumedes establece que: a. todo cuerpo en un fluido de hunde porque su peso es mayor a la fuerza de empuje b. los cuerpos que flotan lo hacen porque la fuerza es igual al peso del cuerpo c. la fuerza de empuje es igual al peso del lquido desalojado por el cuerpo 15. Una persona sentada en un bote que flota en una pequea laguna tira un ancla pesada

    por la borda. El nivel de la laguna a. subir b. bajara c. permanecer igual 16. Un pez descansa en el fondo de una cubeta de agua en tanto se pesa la cubeta. Cuando

    el pez comienza a nadar alrededor a. cambia el peso b. no cambia el peso c. aumenta el peso d. diminuye el peso 17. El plomo tiene mayor densidad que el hierro y los dos son ms densos que el agua. Es

    la fuerza de empuje sobre un objeto de plomo, comparado con la fuerza de empuje sobre un objeto de hierro del mismo volumen

    a. mayor b. menor c. igual 18. Una pelota de bisbol que se lanza desde el jardn izquierdo hacia el plato, se ve, desde

    arriba, girando en contra de las manecillas del reloj. En que direccin se desviar la pelota?

    a. hacia arriba b. hacia abajo c. hacia la izquierda d. hacia la derecha

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    20

    19. En una cuerda de longitud L, fija en sus extremos e forma una onda estacionaria. Cual de las siguientes aseveraciones es correcta? La energa

    a. se transmite a lo largo de la cuerda b. no se transmite en ninguna direccin c. se transmite transversalmente a la cuerda d. se destruye 20. La distancia entre dos vientres sucesivos en una onda estacionaria en trminos de la

    longitud de onda es igual a: a. b. / 2 c. / 4 d. / 3 21. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que condiciones

    la imagen ser invertida? Cuando el objeto esta situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 22. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que condiciones

    la imagen ser ms pequea que el objeto? Cuando el objeto este situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 23. Considere la imagen formada por una lente divergente delgada. En que condiciones la

    imagen ser virtual? Cuando el objeto esta situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 24. La longitud focal de dos lentes delgadas en contacto es equivalente al de una sola lente

    cuya distancia focal esta dada por: a. f = f1 + f2 b. 1/f = 1/f1 + 1/f2 c. f = f1 - f2 d. 1/f = 1/f1 - 1/f2

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    21

    CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA

    MECANICA DEL RIGIDO 1. Para un slido rgido en traslacin cual de las siguientes expresiones es correcta:

    a. todos los puntos se mueven con la misma velocidad b. la velocidad del centro de masa es el doble de la velocidad de cualquier punto c. cada punto se mueve con velocidad diferente d. los desplazamientos de dos puntos cualesquiera son diferentes

    2. Cual de las siguientes expresiones define un slido rgido?

    a. a distancia entre dos puntos cualesquiera cambia peridicamente b. la distancia entre dos puntos cualesquiera permanece constante c. la distancia entre dos puntos cualesquiera cambia d. solo puede tener movimiento de traslacin e. solo puede tener movimiento de rotacin

    3. La condicin de equilibrio para un rgido que tiene un eje fijo de rotacin es: a. F = 0 b. = 0 c. F = 0 y =0 d. energa cintica igual a cero 4. El torqu o momento de una fuerza se define por: a. Fr b. Pr c. r d. rF Donde r, F, P y son los vectores posicin, fuerza, momento lineal y velocidad angular respectivamente.

    VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 17 de junio de 2001

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    22

    5. Cual de las siguientes expresiones define el momento de inercia?

    a. es una propiedad intrnseca del cuerpo b. es una propiedad del cuerpo que depende solo de la masa del cuerpo c. es una propiedad del cuerpo que depende del eje de rotacin que se escoja d. es una propiedad del cuerpo que determina el grado de oposicin que presenta el

    cuerpo al cambio en su estado de movimiento de traslacin 6. Para que un objeto cilndrico pueda rodar sobre una superficie es necesario que:

    a. que exista friccin b. que no exista friccin c. que el cilindro tenga un eje fijo de rotacin d. que el cuerpo solo se traslade

    7. Si el torqu que acta sobre un objeto respecto de un cierto eje es cero, cual de las

    siguientes expresiones respecto a dicho eje es cierta

    a. el momento angular es variable b. el objeto no gira c. el objeto gira con aceleracin angular constante d. el momento angular es constante

    8. En el movimiento de rodadura. Cual de las siguientes expresiones es correcta?

    a. solo existe energa cintica de traslacin b. no existe energa cintica c. no se disipa la energa mecnica d. el cuerpo esta deslizado

    9. Cual de las siguientes expresiones es correcta?

    a. el momento angular es una cantidad escalar b. las fuerzas internas no modifican el movimiento de centro de masa c. si el terquees cero la velocidad de rotacin es cero d. si el momento angular es constante el troqu es constante

    MECANICA DEL PUNTO 10. Para una partcula que se mueve en lnea recta con aceleracin constante. Cual de las

    siguientes expresiones es la correcta?

    a. los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son iguales b. los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son diferentes c. la velocidad no varia uniformemente d. la velocidad permanece constante

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    23

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA

    Encierren crculo su respuesta 1. Un objeto de masa M se deja caer desde una altura H si el coeficiente de restitucin

    entre el objeto y la superficie horizontal es 0.5 La energa cintica perdida durante el choque es:

    a. Cero b. MgH c. 0.5MgH d. 0.75MgH e. ninguno 2. Una bola de billar de masa m que se mueve en el eje x, realiza un choque bidimensional

    con una segunda masa de m/2 que esta en reposo, si el choque tiene un coeficiente de restitucin de 0.5 La cantidad de movimiento lineal

    a. Se conserva en direccin x b. no se conserva en la direccin x c. no se conserva en la direccin y d. no se conserva ni en x ni en y e. ninguno de las anteriores 3. Una pelota se lanza contra una superficie horizontal de modo que la direccin de su

    movimiento en el instante del choque forma un ngulo con la vertical si la energa disipada en la colisin es del 50%, el ngulo que la direccin de su movimiento forma con la vertical despus de la colisin es:

    a. f b. p c. =

    VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, junio de 2001

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    24

    4. En un choque de dos dimensiones con coeficiente de restitucin 1e . Cual de las siguientes afirmaciones es correcta.

    a. Se conserva en movimiento lineal y la energa cintica b. Se conserva en movimiento lineal y no la energa cintica c. Se conserva la energa cintica y no el momento lineal d. No se conserva ni el momento lineal ni la energa cintica

    5. En un choque elstico de dos dimensiones entre dos partculas idnticas, el ngulo de

    dispersin es igual a: a. cero b. 45 c. 180 d. 90 6. En una colisin no frontal el coeficiente de restitucin se define por:

    a. 12

    21

    vvvv

    b.

    21

    21

    vvvv

    c. 12

    21

    nn

    nn

    vvvv

    d. 12

    21

    tt

    tt

    vvvv

    donde los subndices 1 y 2 se asocian con las partculas 1 y 2 respectivamente, la n se asocia con la normal al plano de choque y la letra t con la tangencial del plano del choque, el superndice prima indica despus de la colisin. 7. Una partcula con masa m1 y velocidad v1 choca frontalmente con una segunda

    partcula de masa m2 que esta en reposo el coeficiente de restitucin es e se observa que despus de la colisin la masa m1 invierte su movimiento, esto sucede si:

    a. 12 emm f b. 21 emm f c. 21 emm p d. 21 emm = 8. Una bolita A de masa m se deja caer desde una altura H, el choque con el suelo es semi

    elstico y frontal con el coeficiente de restitucin e. una segunda bolita B de masa m se desliza horizontalmente con velocidad Vo tambin desde una altura H la cual choca oblicua mente con el suelo, siendo el coeficiente de restitucin tambin e. La disipacin de energa en estos choques es:

    a. La misma para ambas bolas b. el de la bola A es mayor que el de la B c. el de la bolita B es mayor que el de A d. cero para ambos casos

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    25

    9. En una cuerda de longitud L, fija en sus extremos se forma una onda estacionaria. Cual de las siguientes afirmaciones es correcta? La energa.

    a. se transmite a lo largo de la cuerda b. no se transmite en ninguna direccin c. se transmite transversalmente a la cuerda d. se distribuye 10. Lo que es comn a todos los puntos ( a parte de los nodos ) en una cuerda con onda

    estacionaria es:

    a. Oscilan verticalmente con la misma frecuencia. b. Oscilan verticalmente con frecuencias muy diferentes c. Oscilan verticalmente con frecuencias ligeramente diferentes d. Que no oscilan 11. En un tubo de rgano de abierto en los extremos, estn presentes: a. Todas las armnicas b. solo las armnicas impares c. solo las armnicas pares d. ninguna de las anteriores 12. En un tubo de rgano cerrado en un extremo y abierto en el otro, estn presentes: a. Todas las armnicas b. solo las armnicas impares c. solo las armnicas pares d. ninguna de las anteriores 13. En un acuerda de tensa con tensin T, de longitud L y densidad msica lineal , fija en

    sus extremos, hay un cierto nmero de patrones naturales de vibracin, denominadas nodos normales cada uno de los cuales posee una frecuencia caracterstica que pueden ser calculados segn:

    a. T

    LnVn 2

    = b.TL

    nVn

    2=

    c.Tn

    LVn2= e.

    TnLVn

    2= donde n = 1,2,3,..

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    26

    14. Es posible generar ondas estacionarias longitudinales en tubo de aire, como un tubo de rgano abierto en ambos extremos. Los modos normales de vibracin poseen frecuencias caractersticas que pueden calcularse segn:

    a. nvLVn

    2= b. LvnVn 2=

    c. nLvVn 2

    = d. nLv

    Vn 21=

    donde n = 1,2,3,.. y v = velocidad del sonido en el aire 15. En un tubo de rgano cerrado en un extremo y abierto en el otro se producen ondas

    estacionarias cuyas frecuencias de vibracin corresponden a los nodos normales de vibracin estn dadas por:

    a. nvLVn

    4= b. nLvVn 4

    =

    c. LvnVn 4= d. nLvVn 41=

    donde n=1,3,5,. Y v=velocidad del sonido en el aire 16. La distancia entre dos vientres sucesivos en una onda estacionaria en trminos de la

    longitud de onda es igual a

    a. b.2 c.

    4 d.

    3

    17. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada En que condiciones

    las imagen ser invertida? Cuando el objeto esta situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de los anteriores 18. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que condiciones

    la imagen ser derecha (no invertida)? Cuando el objeto esta situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 19. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que condiciones

    la imagen ser real? Cuando el objeto esta situado. a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    27

    20. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que condiciones la imagen ser virtual? Cuando el objeto esta situado

    a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 21. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que condiciones

    ser la imagen ms grande que el objeto? Cuando el objeto esta situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 22. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que condiciones

    la imagen ser ms pequea que el objeto? Cuando el objeto esta situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 23. Considere la imagen formada por una lente divergente delgada. En que condiciones la

    imagen ser virtual? Cuando el objeto esta situado a. fuera del punto focal b. en el punto focal c. dentro del punto focal d. cualquiera de las anteriores 24. La longitud focal de dos lentes delgadas en contacto es equivalente al de una sola lente

    cuya distancia focal esta dada por:

    a. 21 fff += b. 21

    111fff

    +=

    c. 21 fff = d. 21

    111fff

    =

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    28

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA 1. En un juego de billar se desea golpear la bola B que inicialmente esta en reposo, de tal

    manera que se mueva hacia la buchaca P cuando sea golpeado por la bola A (ver figura 1). El coeficiente de restitucin es e = 0.9 y ambas bolas A y B tienen la misma masa y no producen friccin. A la bola A el bastn le comunica una velocidad VA = 20(m/s) (antes del impacto con B) en la direccin mostrada. Calcule la velocidad de cada bola despus del impacto.

    2. La frecuencia de la tercera resonancia en un tubo de rgano abierto en los dos extremos

    es a la frecuencia de la tercera resonancia de otro tubo de rgano que esta cerrado en un extremo. a) Encuentre la razn entre la longitud del tubo cerrado a la longitud del tubo abierto. Si la frecuencia fundamental del tubo abierto es 256(Hz), b) Cual es la longitud de cada tubo? (Use Vsonido=340m/s)

    VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, junio de 2001

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    29

    3. Un objeto se coloca en un punto fijo frente a un apantalla. Una lente delgada, colocada entre el objeto y la pantalla, produce una imagen ntida sobre la pantalla cuando se le coloca en cualquiera de dos posiciones separadas a 10 [cm]. Los tamaos de las imgenes en cualquiera de las posiciones estn en razn de 3:2

    a. Cul es la distancia focal de la lente? b. Cul es la distancia de la pantalla al objeto? Ver figura 2

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    30

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA Encierre en un crculo su respuesta 1. La condicin de equilibrio mecnico para un cuerpo rgido, implica que: a. Las energas cinticas de traslacin y rotacin, son simultneamente cero. b. La suma de fuerzas es cero. c. La suma de torques es cero. d. La suma de fuerzas y torques son simultneamente cero. 2. Un sistema que gira en torno de un eje fijo disminuye su momento de inercia, pero

    mantiene su momento angular constante. Cual de las siguientes informaciones es cierta?

    a. Su momento angular es cero. b. Su energa cintica de rotacin es una constante distinta de cero c. Su energa cintica de rotacin aumenta. d. El momento angular no puede permanecer constante. 3. Una varilla gira con velocidad angular constate alrededor de un eje no fijo, que pasa por

    uno de sus extremos Cul de las siguientes informaciones es cierta? a. Esta necesariamente en equilibrio mecnico. b. No esta necesariamente en equilibrio mecnico. c. No tiene nada que ver con las condiciones de equilibrio. d. Su momento de inercia vara peridicamente. 4. El teorema de Steiner establece que el momento de inercia (IA) R especto a un eje A,

    Paralelo a un eje O que pasa por el centro de masa cumple la relacin

    a. 20 MDII A += b. 20 MDII A =+

    b. 20 MDII A = c. 20 MDII A =

    VII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 2002

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    31

    5. El principio de la conservacin del angular establece que:

    a. la fuerza sobre el objeto es cero. b. La aceleracin angular es una constante distinta de cero. c. El torque es una constate diferente de cero. d. El torque es cero.

    6. Si el momento angular de una varilla uniforme de longitud igual a 1.5 [m] que gira

    alrededor de un eje que pasa por su centro, varia uniformemente a razn de 3 [kgm2/s2]. La fuerza F aplicada perpendicular mente a la direccin de la varilla es igual a:

    a. 3[N] b. 2[N] c. 4.5[N] d. Ninguna de las anteriores

    7. La aceleracin del disco mostrado en la figura es:

    a. g[rad/s] b. 1.5[rad/s2] c. 0.5[rad/s2] d. Ninguna de las anteriores.

    8. Las poleas de la figura giran por accin de la fuerza F aplicada a la cuerda, la polea con

    mayor aceleracin angular es:

    a. 1 b. 2 c. 3 d. Las tres son iguales.

    9. En el modelo del gas ideal la energa interna del gas depende de:

    a. La fuerza de interaccin entre las partculas de l gas b. La velocidad de cada partcula. c. La suma de las energas cintica y potencial. d. De la velocidad del centro de masa del sistema.

    m = 2kg

    m = 2kg

    R = 0.2m

    F

    F F1 2 3

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    32

    10. El calor es:

    a. una propiedad de los cuerpos. b. La energa que se transfiere de un cuerpo a otro debido a la diferencia de

    temperatura entre ellos. c. La energa que se trasfiere al cuerpo por la accin de una fuerza. d. Independiente de la diferencia de temperatura.

    11. La primera ley de la termodinmica esta relacionada con la conservacin:

    a. del momento lineal. b. de la energa. c. del momento angular. d. de la masa.

    12. Para cual de los procesos indicados, el cambio de energa interna es igual al calor

    cedido.

    a. Isocrico b. Isobrico c. Adiabtico d. Isotrmico

    13. Cual de los ciclos mostrados es el ciclo de Carnot.

    a. 1. b. 2. c. 3. d. 4.

    14. La presin que ejerce un gas encerrado en un recipiente es igual:

    a. La energa cintica media por unidad de tiempo transferida a las paredes recipiente por las molculas del gas.

    b. La cantidad de movimiento lineal por unidad de tiempo y por unidad de rea transferida a las paredes recipiente por las molculas del gas.

    c. La fuerza promedio ejercida por las molculas sobre las paredes del recipiente. d. Ninguna de las anteriores.

    T1

    T2

    P P

    Q = 0

    V V(1) (2)

    P

    V(3)

    Q = 0T1

    T2

    P

    V(4)

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    33

    15. En un rgano de tubo cerrado en un extremo y abierto en el otro, en el cual se producen ondas estacionarias estn presentes:

    a. Solo los armnicos impares. b. Solo los armnicos pares. c. Todos los armnicos d. ninguno de los anteriores

    16. Es posible generar ondas estacionarias longitudinales en tubos de aire, tal como un tubo de rgano abierto en ambos extremos. Los nodos normales de vibracin poseen frecuencias caractersticas que pueden calcularse segn:

    a. LVnfn 2= b) nLVfn 2

    = c. nLV

    fn 21= d. n

    VLfn

    2= Donde n = 1,2,3, y V es la velocidad del sonido en aire. 17. Consideremos una imagen formada por una lente convergente delgada. En que

    posicin, la imagen ser ms grande que el objeto?: a. En el foco b. Entre el punto focal y la lente. c. Ms all del punto Focal. d. cualquiera de los anteriores 18. Una onda viaja de un medio material a otro. Cual de las siguientes afirmaciones es

    correcta? a. Cambia su longitud de onda b. Varia su frecuencia c. Mantiene su velocidad constante d. Ninguna de las anteriores 19. Una persona en un bote, pesca con arpn, ve un pez localizado aparentemente a 3m del

    bote y a un a profundidad de 1.Para poder golpear al pez con el arpn el pescador tiene que apuntar:

    a. Directamente al pez b. Arriba del pez c. Abajo del pez d. Ninguna de las anteriores 20. Dos cargas puntuales positivas Q y Q se fija de modo que la distancia entre ellos es D.

    Si la fuerza elctrica sobre una carga una tercera carga (+q q) es nula, ella debe estar situado segn el arreglo:

    -q +q +q -q a. . .. .__________. . . b. . . ._______. .. . Q1 Q2 Q1 Q2 +q c.. . ____ .____. . d. No es posible

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    34

    21. Una partcula de carga +Q, se fija en cierta posicin. Una segunda partcula, de carga Q, y una masa M, se deja libre a una distancia R, de la primera a fin de evitar la atraccin colombiana la segunda partcula debe girar con una frecuencia angular de:

    a. (Q/R) MRK e b. (Q/R2) MK e c. Ke/M RMQ d. (Q/MR) RK e 22. En el extremo libre de una cuerda de seda se fija una esferita, de carga Q y masa M,

    formando un pndulo simple. Sobre la misma vertical se apoya una segunda esferita de carga Q y masa M, sobre una plataforma horizontal mvil. (puede subir o bajar). La distancia entre ambas esferitas, para que la tensin en la cuerda sea nula debe ser:

    a. Q gMK e b. Q MgK e y la normal en el plano de apoyo de la otra esferita es entonces igual a: c. 2Mg d. Mg 23. Una esfera de radio R1 y carga Q1, se encuentra a una distancia de D de otra esfera de

    radio R2 y carga Q2.Si ambas cargas se fijan para evitar cualquier movimiento; que debera hacerse para que la atraccin elctrica inicial se transforme en repulsin:

    a. Intercambiar la posicin de las cargas. b. Aumentar la distancia D. c. Disminuir la distancia D d. Ponerlas en contacto y luego regresarlas a sus posiciones.

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    35

    24. Cuatro cargas se localizan en un cuadrado de lado L como se nuestra en la figura. Por permutaciones cclicas de las cargas se obtienen las configuraciones II, III y IV. Si se ordenan de mayor a menor. Los potenciales en el vrtice A, la secuencia es:

    a. I-II-III-IV b. I-II-IV-III c. I-III-II-IV d. II-IV-III-I

    I II

    III IV 25. El campo elctrico se define como: a. La fuerza por unidad de carga b. El potencial elctrico por unidad de carga c. El potencial elctrico por unidad de tiempo d. La fuerza por unidad de rea.

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    36

    CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA Encierre en un crculo su respuesta 1. Para una partcula que se mueve en lnea recta con aceleracin constante, cual de las

    siguientes expresiones es la correcta?

    a. los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son iguales b. los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son diferentes c. la velocidad no varia uniformemente d. la velocidad permanece constante

    2. Dos automviles A y B suben por vas paralelas un tramo recto de una carretera con

    velocidades constantes vA y vB. La velocidad de A que va por detrs es mayor que la de B, en determinado momento se le termina la gasolina a A y comienza a desacelerar. Cual de las siguientes afirmaciones puede ser posible, con relacin a la distancia entre los vehculos?

    a. crecer. b. aumentara luego disminuir. c. disminuir c. disminuir, aumentara, disminuir y aumentara 3. Tres proyectiles de masas diferentes se disparan con diferentes ngulos de lanzamiento,

    sus trayectorias se muestran en la figura. Los tres proyectiles tienen: a. la misma energa cintica de lanzamiento b. la misma velocidad de lanzamiento c. la misma velocidad horizontal de lanzamiento d. distinta velocidad vertical de lanzamiento

    VII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 02 de junio de 2002

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    37

    4. Un automvil de 1500 [Kg] pasa por un punto A, un segundo despus esta a 2 [m] de A y dos segundos despus de pasar por A esta a 6[m] de A. Si llamamos a a la aceleracin y vo a su velocidad cuando pasa por A. Cual de las siguientes afirmaciones es la correcta:

    a. a = 0.5 [m/s2] c. a = 1 [m/s2] b. vo = 0.5 [m/s] d. vo = 1 [m/s] 5. Un objeto de masa m parte del reposo movindose con una aceleracin constante, si

    para t = 1[s], su energa cintica, su momento lineal y su velocidad son E1, P1 y v1. Para t = 5[s] Cul de las siguientes afirmaciones es correcta?

    a. la energa cintica ser 5E1 b. el momento lineal ser 10P1

    c. la velocidad ser mE15 d. el momento lineal ser 125 mE 6. Se disparan verticalmente tres proyectiles A, B y C de masas mi=m, MB=1/2m y

    ms=1/3m. Con velocidades vA, vB y va siendo vB = 2 vA y va = 3 vA, cual de las siguientes expresiones es la correcta.

    a. si ha es la altura mxima de A entonces las alturas mximas de B y C

    son ha = 2hA y ha = 3hA. b. si tA es el tiempo de subida de A, entonces los tiempos de subida de B

    y C son: tB = 4tA y tC = 9tA. c. si EPA es la mxima energa potencial de A, entonces las mximas

    energas potenciales de B y C son EPB = 4EPA y EPC = 9EPA. d. Las alturas mximas son iguales

    7. Dos ciclistas A y B suben, desarrollando la misma potencia constante, por planos

    inclinados de diferente pendiente, siendo la pendiente de A mayor que la de B. Para el intervalo de 0 a t[s] cual de las siguientes afirmaciones es correcta:

    a. el cambio de altura es mayor para A que para B. b. el aumento de energa potencial de A es igual al de B. c. la distancia recorrida por ambos ciclistas es la misma. d. la velocidad de ambos es la misma.

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    38

    8. Los bloques de la figura tienen la misma masa y estn unidos de la forma que en ella se indica. El sistema parte del reposo. Cul de las siguientes afirmaciones es la correcta?

    a. TB = 2TA b. ECA = 16ECB c. PA = PB d. PA = 8PB

    9. Dos balas A y B de masas mA = m y mB = 2m se disparan con la misma velocidad. La

    bala A se incrusta en un bloque de masa 2m inicialmente en reposo mientras que la bala B se incrusta en un bloque de masa m, tambin inicialmente en reposo. Cual de las siguientes afirmaciones es cierta?

    a. la energa cintica final de ambos bloques es la misma b. la velocidad del bloque de masa 2m es mayor que la del bloque de masa m. c. la energa cintica final del bloque de masa 2m es mayor que la energa

    cintica del bloque de masa m. d. el impulso sobre ambos bloques es el mismo.

    10. El principio de Arqumedes establece que:

    a. Un cuerpo en un liquido se hunde porque su peso es menor que la fuerza de empuje. b. Un cuerpo flota porque la fuerza de empuje es mayor al peso del cuerpo c. La fuerza de empuje es igual al peso del liquido desalojado por el cuerpo d. Ninguna de las anteriores

    11. Un globo pesa lo mismo cuando esta vaci que cuando esta lleno de aire a la presin

    atmosfrica por: a. que e l aire no pasa b. el principio de Arqumedes c. el principio de Pascal d. ninguna de las anteriores 12. La ecuacin de Bernoulli se relaciona directamente con la conservacin de:

    a. el momento lineal b. el momento angular c. la energa d. la masa 13. Un cubo de hielo esta flotando en un vaso de agua. Cuando el hielo se ha fundido el

    nivel de agua habr:

    a. subido b. baja c. ser el mismo

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    39

    14. Un globo inflado con aire caliente se: a. se elevara indefinidamente b. se elevara hasta una altura tope c. subir y bajara peridicamente d. no se elevara 15. Un objeto se deja caer desde una altura muy grande

    a. bajara hasta el suelo con aceleracin constante b. su aceleracin variara hasta hacerse cero antes de llegar al suelo c. su aceleracin aumentara lentamente

    16. En un rgano de tubo, cerrado en un extremo y abierto en el otro, en el cual se producen

    ondas estacionarias estn presentes: a. solo los armnicos impares. b. solo los armnicos pares c. todos los armnicos d. ninguno de los anteriores 17. Es posible generar ondas estacionarias longitudinales en tubos de aire, tal como un tubo

    de rgano abierto en ambos extremos. Los modos normales de vibracin poseen frecuencias caractersticas que pueden calcularse segn:

    a. fn = 2LVn b. fn =(V / 2L)n c. fn = (1/2LV)n d. fn = (2L/V)n Donde n = 1,2,3,.. y V es la velocidad del sonido en el aire 18. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. En que posicin, la

    imagen ser ms grande que el objeto?: a. en el foco b. entre el punto focal y la lente c. ms all del punto focal d. cualquiera de las anteriores 19. Una onda viaja de un medio material a otro. Cual de las siguientes afirmaciones es

    correcta? a. cambia su longitud de onda b. varia su frecuencia c. mantiene su velocidad constante d. ninguna de las anteriores 20. Una persona en un bote, pesca con un arpn, ve un pez localizando aparentemente a

    3[m] del bote y a una profundidad de 1[m]. Para poder golpear al pez con el arpn, el pescador tiene que apuntar:

    a. Directamente al pez b. arriba del pez c. abajo del pez d. ninguna de las anteriores

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    40

    CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA 1. Un estudiante en laboratorio ha obtenido, como resultado de sus medidas. Para la

    longitud x de un cilindro y para el error absoluto ex estimado de dicha longitud, los valores:

    El nmero de cifras significativas correctas del resultado final ser: a. dos b. cinco c. cuatro d. tres e. ninguno 2. En una clase un estudiante plantea que los grficos que se muestran corresponden a

    tres lanzamientos con la misma rapidez inicial, pero distintos ngulos de elevacin esta situacin implica:

    a. La misma energa cintica de lanzamiento b. La misma velocidad horizontal de lanzamiento c. La misma velocidad vertical de lanzamiento d. Una contradiccin en el planteamiento del problema e. Ninguna

    y

    IX OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, Mayo de 2004

    ex = 0.076 [cm] X = 56.748 [cm]

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    41

    3. Cual es el mnimo valor de la masa m que mantiene al sistema mostrado en equilibrio. MB = 4 Kg., MA = 2 Kg. el coeficiente esttico entre A y B es 0.3 y entre b y el plano de apoyo es 0.2.

    a. 6 Kg. b. 10 Kg. c. 14 Kg. d. 18 Kg e. ninguna 4. Suponiendo que la tierra sea una esfera perfecta, homognea de radio R y considerando

    en primera aproximacin el desarrollo de binomio de Newton. La variacin relativa g/g de la gravedad para un cambio de altura ser:

    a. -h /RT b. -2h /RT . c. - h /RT d. -h /2RT e. ninguna 5. Una fuente puntual de ondas de sonido s se mueve con velocidad constante y su

    potencial de emisin es P, la velocidad del sonido es vs. La intensidad de la onda medida a una distancia delante de s ser:

    a. ( )( ) ss VVVrP /4/ 2 b. ( )( ) ss VVVrP /4/3 2 c. ( )( ) ss VVVrP /2/3 2 d. ( )( ) VVVrP s /4/ 2 e. ninguna

    6. Rayos de luz paralelo inciden sobre una superficie plana de semicilindro de vidrio a un

    ngulo de 45 0 ,en un plano que es perpendicular al eje de un semicilindro (el ndice de refraccin es 2 ) los rayos emergen fuera de la superficie semi-cilndrica si es:

    a. 060 < < 080 b. 075 < < 0160 c. 075 < < 0175 d. 080 < < 0175 e. ninguna

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    42

    7. Se tiene un cilindro lleno de agua hasta un nivel A Que profundidad debe tener un orificio para que el alcance del chorro de agua sea la mitad del alcance mximo?

    a. (1 2 ) (A/4) b. (1 2 ) (A/4) c. A/4 d. (2 3 ) (A/4) e. ninguna

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    43

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA 1. Un estudiante de laboratorio ha obtenido, como resultado de sus medidas. Para la

    longitud x de un cilindro y para el error absoluto ex estimado de dicha longitud, los valores:

    El nmero de cifras significativas correctas del resultado final ser:

    a. dos b. cuatro c. seis d. siete e. ninguna 2. Dos coches A y B parten simultneamente del punto P y se mueven por caminos

    rectilneos paralelos, llegando al mismo tiempo al punto Q. El primer coche recorre el tramo PQ con velocidad constante vA, mientras el coche B parte del reposo, movindose con aceleracin constante durante todo el tramo PQ. Sea d la distancia PQ. La velocidad del coche B cuando ha recorrido una distancia d = d/n siendo n un nmero entero positivo ser:

    a. Anv b. nvA / c. Anv2 d. nvA /2 e. ninguna

    IX OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, Mayo de 2004

    PRIMERA PARTE

    ex = 0.0062 [cm.] X = 435435.6734 [cm.]

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    44

    3. Cada uno de los tres sistemas mostrados en la figura es capaz de alcanzar una

    aceleracin mxima, de modo que los objetos A y B aun se mueven juntos, sean aI aII aIII sus aceleraciones mximas, P, Q, R las fuerzas aplicadas en las posiciones mostradas. Si mA>mB y solo existe friccin entre A y B. Cual de las siguientes afirmaciones es correcta?

    4. Prospecciones geofsicas indican que a una cierta profundidad de la corteza terrestre

    existe una cavidad aproximadamente esfrica de radio R = 2,1 km. En su interior se supone que hay gas metano, con densidad muy inferior a la de la tierra. Una medida precisa de la gravedad en el punto P de la superficie terrestre mas prxima a la cavidad da el valor g = 0.99997 g0, donde g0 seria el valor de la gravedad en P supuesta la tierra esfrica y homognea, de radio RT = 6370 km. Por simplicidad no se tendr el efecto de rotacin de la tierra. Una estimacin de la distancia d entre el centro de la cavidad y el punto P de la superficie terrestre ser:

    a. 6,95 Km. b. 8,25 Km. c. 5,75 Km. d. 4,55 Km e. ninguna

    5. Una escalera rgida de longitud L esta apoyada en una pared liza. El extremo A

    desliza por la pared mientras el extremo B desliza por el suelo. La magnitud ac del punto medio C de la escalera en funcin del ngulo es:

    a. v2/(2Lsen3 ) b. v2/(2Lsen2 ) c. v2L sen /(2L) d. v2/(L sen ) e. ninguna

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    45

    6. Cuatro cargas iguales Q se encuentran en los vrtices de un cuadrado de lado L las cargas se van dejando en libertad una a una siguiendo el sentido de las agujas del reloj y de manera que cada carga alcance su velocidad final a una gran distancia del cuadrado antes de liberar la siguiente. Las energas cinticas de la primera carga liberada, de la segunda carga liberada, de la tercera carga liberada y de la cuarta carga liberada son:

    a. (q2 /(4 L0 )) (4+ 2 ) /2 ; (q2 /(4 L0 )) (2+ 2 ) /2); q2 /(4 L0 ) ; cero b. (q2 /(4 L0 )) (4+ 2 ) /2 ; (q2 /(4 L0 )) (2+ 2 ) /2); (q2 /(4 L0 )) (1+ 2 )/2 ; q2 /(4 L0 ) c. (q2 /(4 L0 )) (2+ 2 ) /2 ; (q2 /(4 L0 )) (1+ 2 ) /2); (q2 /(4 L0 )) ( 2 )/2 ; q2 /(4 L0 ) d. (q2 /(4 L0 )) (2+ 2 ) /2 ; (q2 /(4 L0 )) (1+ 2 ) /2); (q2 /(4 L0 )) ( 2 )/2 ; cero e. Ninguna 7. Un gas ideal, que se encuentra inicialmente en un estado definido por pi, Vi, Ti,

    experimenta una expansin isotrmica hasta un estado m en el que la presin es pm = pi/2. el volumen del estado m ser:

    a. 2Vi b. 3Vi c. 4Vi d. (3/2) Vi e. Ninguna

    8. En una cubeta se vierte un liquido de ndice de refraccin n= 1.5. Se hace incidir un

    rayo lser sobre la superficie libre del liquido bajo un ngulo de incidencia a) para que un ngulo de incidencia el ngulo de refraccin es = /2? b) la situacin inferior no se cumple para todos los lquidos. Para que valor del ndice de refraccin n del liquido dicha relacin es imposible

    a. 820 ; n< 2 b. 820 ; n= 2 c. 820 ; n< 2 d. 820 ; n> 2 e. ninguna

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    46

    CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA

    Nota A El procedimiento no se evaluara, solo su respuesta, por tanto solo debe entregar esta hoja. Puede realizar anotaciones que considere importante en esta hoja. Nota B Encierre en un crculo su respuesta o antela en el ltimo inciso si no esta en las respuestas o llene los espacios en blanco asignados para tal fin. 1. La fuerza constante que debe ejercer el motor de un mvil de 1500 Kg. de masa para

    aumentar la velocidad de 4 Km./h a 40 Km./h en 8 s es : a. 290 N b. 167 N c. 2005 N d. 1909 N e. 1875 N f. ____ La variacin de la energa cintica es:

    a. 9920 J b. 51167 J c. 5005 J d. 3395 J e. 415 J f. ____ La potencia promedio del motor es: a. 1930 W b. 99 W c. 88505 W d. 895 W e. 11458 W f. ____ 2. Una molcula de gas que tiene una rapidez de 300 m/s choca en forma elstica contra

    otra molcula de la misma masa que inicialmente estaba en reposo. Despus de la colisin, la primera molcula se mueve formando un ngulo de 30 con su direccin inicial. La rapidez de las dos molculas despus de la colisin es:

    a. Rapidez 1: ____ Rapidez 2: ____ y el ngulo formado por la direccin incidente y la del movimiento posterior de la

    molcula blanco es: Angulo: ____ 3. Que fraccin del volumen de un tmpano de hielo esta descubierta?

    a. 92.1% b. 91.0 % c. 93.1 % d. 87.0 % e. 89.3 % f. 88.2 % g. ____

    Ayuda: a = 1.03 g/cc , h = 0.92 g/cc

    X OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 8 de mayo de 2005

    Primera Etapa Examen Simultaneo

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    47

    4. Una escalera de 60 pies, que pesa 100 lb, esta apoyada sobre una pared en un punto que

    esta a 48 pies por encima del piso. El centro de gravedad de la escalera esta en un tercio de la longitud respecto del piso. Un hombre de 160 lb. Sube hasta la mitad de la escalera. Suponiendo que no hay friccin con la pared y el coeficiente de friccin esttica entre el suelo y la escalera es e = 0.40. Cunto puede subir el hombre por la escalera antes de que esta empiece a resbalar?

    a. 55.0 pies b. 59.8 pies c. 15.1 pies d. 39.5 pies e. 7.2 pies f. ____ Ayuda: 3.28 pies = 1 m ; 1 lb. = 4.448 N

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    48

    CURSO: SEGUNDO DE SECUNDARIA Nota A El procedimiento no se evaluara, solo su respuesta, por tanto solo debe entregar esta hoja. Puede realizar anotaciones que considere importante en esta hoja. Nota B Encierre en un crculo su respuesta o antela en el ltimo inciso si no esta en las respuestas o llene los espacios en blanco asignados para tal fin. 1. El rea del paralelogramo determinado por los vectores A= 2ux + 3uy uz y B = -ux +uy

    +2uz es:

    a. 12.12 unidades b. 34.03 unidades c. 9.11 unidades d. 4.99 unidades e. ____ 2. Un oscilador armnico simple es descrito por la ecuacin x = 4sen (0.1t + 0.5), donde

    todas las cantidades se expresan en unidades MKS. Encontrar:

    a. Amplitud: ____ Periodo: ____ Frecuencia: ____ Fase Inicial:

    b. la posicin para un tiempo de 5 s. c. Graficar x vs t:

    X OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 8 de mayo de 2005

    Primera Etapa Examen Simultaneo

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    49

    3. Si Ud. ve un rayo y escucha su sonido 12 s despus, la distancia a la que cayo este relmpago es:

    a. 276 m b. 27.6 m c. 2761 m d. 39756 m e. 3975.6 m f. 88.2 m g. ____

    Ayuda: vs = 331.3 m/s 4. La mnima altura de un espejo vertical para que una persona de 1.68 m de altura sea

    capaz de observar su imagen completa es:

    a. 84 cm. b. 27 cm. c. 61 cm. d. 39 cm. e. 114 cm. f. 100 cm. g. ____

    Ayuda: Suponga que los ojos se encuentran a 10 cm. por debajo de la parte mas alta de la cabeza.

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    50

    CURSO: PRIMERO DE SECUNDARIA Nota A El procedimiento no se evaluara, solo su respuesta, por tanto solo debe entregar esta hoja. Nota B Encierre en un crculo su respuesta o antela en el ltimo inciso si no esta en las respuestas o llene los espacios en blanco asignados para tal fin. 1. Si una persona mide 1.782m. Cuantos kilmetros mide?

    a. 1782Km b. 1.782Km c. 1.782mKm d. 0.0001782Km e. ____ 2. En un experimento donde se ha medido la temperatura en funcin de la longitud de un

    cuerpo se han obtenido los siguientes datos:

    T [C] 5 10 17 29 35 69 110 150 244 350 500 L [ m] 77.3 77.3 77.4 77.5 77.7 77.9 78.2 78.9 80.1 82.3 88.2

    a. Grafique en el siguiente plano euclidiano este fenmeno.

    b. Cual de estas dos cantidades es un escalar y cual un vector? Temperatura = Longitud =

    X OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 8 de mayo de 2005

    Primera Etapa Examen Simultaneo

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    51

    c. Si l a longitud del cuerpo a 22 C vale (77.48 003.0 ) m escriba: Error relativo de L =

    Error porcentual = 3. Dados dos vectores A de 6 unidades haciendo un ngulo de + 36 con el eje x; B de 7

    unidades y en la direccin negativa del eje x. La suma de los vectores y el ngulo de la direccin de vector suma con eje es:

    Magnitud de la suma:____________

    Angulo de la direccin del vector suma:_____________

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    52

    CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA

    1. Encuentre el valor de la resistencia equivalente entre A y B para la configuracin cbica

    mostrada, si todas las resistencias son iguales a R=1 [].

    2. Una carga q se encuentra situada en el origen del sistema de coordenadas. Una

    segunda carga +3q se encuentra sobre el eje x a una distancia a=2.5 [m]. En qu lugar sobre el eje x se anula el potencial elctrico producido por estas cargas?

    3. Una carga positiva q=3.2 [nC] de 9.0*10-30 [kg] de masa se inyecta en una regin de

    campo elctrico constante E a una velocidad de 4.2*105 [m/s]. Si la carga se inyecta en la misma direccin que el campo y alcanza el reposo tras recorrer una distancia de 30 [cm]: a) En qu sentido, respecto del campo elctrico, se inyect la carga? b) Cul es el valor del campo E?

    XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 2008

    PRIMERA ETAPA

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    53

    4. Dos cargas de igual magnitud se encuentran sobre el eje y a igual distancia por encima y por debajo del eje x. Haga un grfico del potencial elctrico en puntos sobre el eje x para el intervalo -3a < x < 3a. Construya su grfica en trminos de KQ/a

    5. Considere el esquema de lneas equipotenciales que se muestra. a) Dibuje las lneas de

    campo elctrico. b) El campo elctrico en el punto A es mayor o menor que en B? Explique

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    54

    0 t1 t2 t

    x

    0 t1 t2 t

    x

    0 t1 t2 t

    x

    0 t1 t2 t

    x

    0 t1 t2 t

    x

    5kgr

    2kgr

    3kgr

    5kgr

    CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA 1. La regla de la mano derecha permite encontrar para un vector resultante: a. Magnitud y direccin b. Magnitud y sentido c. Direccin y sentido d. Magnitud, direccin y sentido e. Ninguna 2. Un objeto parte del origen desde el reposo entre 0 y t1 se mueve con aceleracin

    constante y de t1 a t2 con velocidad constante

    a.b.

    c. d. e. 3. Sean x1, x2 y x3 los estiramientos de los tres resortes idnticos. La relacin entre estos

    estiramientos ser: a. x1= x3 < x2 b. x1= x2 < x3 c. x1= x2 < x3 d. x1> x2 > x3 e. x1< x2 < x3

    XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 2008

    PRIMERA ETAPA

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    55

    30

    P

    4. Al bloque de la figura se le aplica la fuerza P=100 [N] bajo un ngulo de 30, el coeficiente cintico c entre el bloque y la superficie de apoyo es 0.3 mientras que el esttico es s=0.4, la masa del bloque es m=20 [kgr] la aceleracin del bloque en [m/s2 ] ser:

    a. 5.00 b. 2.14 c) 0 d. 4.33 e. Ninguna 5. Sea P la potencia, F la fuerza aplicada. Cul de las siguientes afirmaciones es correcta? a. Si P=ctte. entonces F=ctte. b. Si P=ctte. entonces v=dl c. Si P=0. entonces F=ctte. d. Si P es variable. entonces F=ctte. e. Ninguna 6. El sistema de la figura est formado por los bloques m1=3 [kgr], m2=2 [kgr] y

    m3=1[kgr]; m1 y m2 estn unidos por una cuerda de longitud l1=0.5 [m], m2 y m3 estn unidos por una cuerda de longitud l2=0.2 [m] los bloques m2 y m3 giran con velocidad constante w describiendo trayectoria circular. La cuerda l1 pasa por un agujero y mantiene a la masa m1 colgada por debajo de la superficie y a una distancia h= 0.1 [m] por debajo. La velocidad angular en [rad/s] ser:

    a. 4.90 b. 3.675 c. 2.940 d. 4.58 e. Ninguna

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    56

    D1 D2

    CURSO: SEGUNDO DE SECUNDARIA

    1. La siguiente tabla, muestra las medidas obtenidas del cono truncado que se muestra.

    Determnese los valores medios y los errores

    N d (mm) D (mm) h (mm)

    1 36,6 70,4 111,1

    2 36,0 70,0 110,9

    3 36,7 70,7 110,7

    4 36,8 70,3 110,6

    5 36,3 70,2 111,0

    2. La tabla muestra una serie de medidas directas del dimetro interior D1 y del dimetro

    exterior D2 del disco hueco de la figura, medidos con un tornillo micromtrico de precisin

    P=0,001 cm. Exprese el resultado de la medicin de ambas series con sus respectivos

    errores.

    XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 2008

    PRIMERA ETAPA

    No 1 2 3 4 5 6 7

    D1

    (cm) 2,031 2,093 1,982 1,890 2,054 2,046 1,981

    D2

    (cm) 4,093 4,132 4,002 3,989 3,871 4,023 4,012

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    57

    cos'cos'

    yxsenyysenxx

    +=+=

    )1(

    2

    =

    nndi

    xxxd ii =

    3. Un punto P es descrito por las coordenadas (x,y) con respecto a un plano cartesiano

    (Figura). Muestre que las coordenadas x y y, las coordenadas del punto en el sistema de

    coordenadas rotado, estn relacionadas a las coordenadas (x,y) y al ngulo de rotacin por

    las expresiones:

    4. Una piedra es lanzada verticalmente hacia arriba desde el techo de un edificio con una

    velocidad de 29,4 m/s. Otra piedra se deja caer 4 segundos despus que se lanza la primera.

    Demostrar que la primera piedra pasar a la segunda exactamente 4 segundos despus que

    se solt la segunda (g = 9,8 m/s2).

    5. Una pelota se lanza horizontalmente desde la azotea de un edificio de 35 m de altura. La

    pelota golpea el suelo en un punto a 80m de la base del edificio. Calcule a. el tiempo que la

    pelota permanece en vuelo, b. su velocidad inicial, c. las componentes x e y de la

    velocidad justo antes de que la pelota llegue al suelo (g = 9,8 m/s2).

    Formulario:

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    58

    CURSO: PRIMERO DE SECUNDARIA

    1. Se dan tres vectores )13( jia =r , )21( jib =

    r, )71( jic +=r . Determinar la

    descomposicin del vector cbaprrrr ++= en base de ar y br

    a. )32( baprrr = b. )43( bap

    rrr =

    c. )32( baprrr += d. )43( bap

    rrr += e. Ninguno 2. Dados tres nmeros: 49238.42; 6.382 410 ; 86.545, multiplicarlos y dividir el resultado entre el primero. Encuentre el resultado con el nmero correcto de cifras significativas a. 1746.112 b. 2.112 c. 175.112 d. 18.112 e. Ninguno 3. Dada la ecuacin

    zyx vrnF = donde: F representa una fuerza, n la viscosidad, r es una longitud, y una velocidad, hallar : (x+y+z).

    a. 1 b.3 c.5 d.4 e.Ninguno

    4. Se utiliza un flexmetro para medir la longitud de un escritorio. Se tiene la certeza de que dicha longitud no es menor que 142.3 [cm] y no mayor que 142.6 [cm]. Enuncie esta medicin como un valor central una incertidumbre. Cunto es el error porcentual de la medicin?

    a. 0.52% b.0.90% c.0.30% d.0.11% e.Ninguno 5. Un valor aproximado, til y fcil de recordar, del nmero de segundos que hay en un ao es

    710 . Determine el porcentaje de error en este valor aproximado.

    a. 0.72% b.0.30% c.0.58% d.0.91% e.Ninguno

    XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA

    Cochabamba, 2008

    PRIMERA ETAPA

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    59

    6. En otoo de 2002 un grupo de cientficos de los lamos National Laboratory determin que la masa crtica del neptunio 237 es de unos 60 [kg]. La masa crtica de un material fisionable es la cantidad mnima que debe juntarse para iniciar una reaccin en cadena. Este elemento tiene una densidad de 19.5 [g/cm3] Qu radio tendra una esfera de ese material que tiene la masa crtica? (Tome 16.3= )

    a. 2.0[cm]b.0.02[cm] c.9.0[cm] d.0.009[cm] e.Ninguno

  • OLIMPIADAS DE FSICA, ASTRONOMA-ASTROFSICA 1998-2009 FCYT - UMSS

    60

    CURSO: OCTAVO DE PRIMARIA 1. Un tren pasa frente a un observador durante T1 segundos y a lo largo de un tnel de longitud L metros durante T2 segundos. Tenga en cuenta el paso del tren a lo largo del tnel desde la entrada hasta la salida del ltimo vagn. Considere que el tnel es ms largo que el tren. Determine la