Examen Olimpiada 09 Resuelto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO
---ÁREA ACADÉMICA DE MATEMÁTICAS Y FÍSICA-COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE HIDALGO
IMPORTANTE
Esta es la clave para evaluar el examen de la VII Olimpiada Estatal de Física. La primera sección
consta de 14 preguntas de opción múltiple, cada respuesta correcta da un punto. En la pregunta
11 los dos incisos deben ser contestados correctamente para obtener el punto. En la pregunta 13
se deben estar subrayados los primeros cuatro incisos. La sección 2 consta de 5 preguntas
abiertas, cada respuesta correcta da un punto. La sección 3 consta de 4 problemas, cada
respuesta correcta da 5 puntos. El máximo de puntuación posible es 39 puntos
VII OLIMPIADA ESTATAL DE FÍSICA
IMPORTANTE: Anota tu número de referencia aquí: ______________
Sección 1: Preguntas de opción múltiple
Instrucciones: subraya claramente la respuesta correcta:
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Pregunta 1
Si la grafica de la rapidez como función del tiempo para un móvil que se mueve a lo largo de una línea recta es
la distancia total recorrida por el móvil después de un tiempo 2T es:
(a) 2vT (b) vT (c) vT/2 (d) cero (e) –vT
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Pregunta 2
Una fuerza de 5 N produce una aceleración de 8 m/s2 sobre un cuerpo de masa m1 y de 24 m/s2 sobre un cuerpo de
masa m2. ¿Cuál es la aceleración que esta fuerza produce sobre un cuerpo de masa m 1 + m2?
(a) 16 m/s2 (b) 12 m/s2 (c) 9 m/s2 (d) 8 m/s2 (e) 6 m/s2
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Pregunta 3
Un peso cuelga de una cuerda pero es jalado hacia un lado por una cuerda horizontal, como se muestra en la figura.
La fuerza de tensión ejercida por la cuerda en ángulo es
(a) Menor que el peso del objeto que cuelga
(b) Igual al peso del objeto que cuelga
(c) Mayor que el peso del objeto que cuelga
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Pregunta 4
Si se encuentra en un automóvil cuya aceleración es constante, entonces
a) La velocidad es cero.
b) La velocidad es constante.
c) La velocidad es negativa.
e) La velocidad aumenta en forma uniforme.
d) Ninguna de las anteriores.
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Pregunta 5
Si un objeto es lanzado verticalmente hacia arriba con una rapidez de 20m/s, ¿Aproximadamente cuánto tiempo
tarda en llegar a su máxima altura?
a) En 1 s. b) En 20 s. c) En 2 s. d) En 10 s. e) Ninguna de las anteriores.
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Pregunta 6
En la siguiente figura, ¿En qué punto la aceleración de la pelota es mayor?
a) En A. b) En B. c) En C. d) En D. e) En E. f) En B y D. g) En todos es igual.
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Pregunta 7
En la figura anterior, ¿En qué punto la pelota se mueve con menor rapidez?
a) En A. b) En B. c) En C. d) En D. e) En E. f) En todos es igual.
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Pregunta 8
¿Cómo se orienta la fuerza de fricción con respecto al movimiento?
a) Perpendicularmente.
b) En la misma dirección y sentido.
c) En la misma dirección y sentidos opuestos.
e) La fricción no es un fuerza.
d) Ninguna de las anteriores.
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Pregunta 9
¿Cuánto trabajo se realiza al sostener en el aire un bulto de 40Kg durante 10 minutos?
a) 400 J. b) 4000 J. c) 0.4 J. d) No se realiza ningún trabajo. e) Ninguna de las anteriores.
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Pregunta 10
Si la velocidad de un automóvil se duplica, ¿Cuántas veces cambia su energía cinética?
a) Se duplica. b) Disminuye a la mitad. c) Disminuye 4 veces. d) Aumenta 4 veces. e) Ninguna de la anteriores.
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Pregunta 11
Se lanza un objeto directamente al aire desde el suelo con una velocidad vertical inicial de 30 m/s. En 3 s el objeto
alcanza el punto más alto aproximadamente a 45 m sobre el nivel del suelo; después cae al suelo en 3 segundos
más, chocando contra él a una velocidad de 30 m/s.
a) La rapidez promedio del objeto durante el intervalo de 6 segundos está muy cerca de
A) O m/s B) 5 m/s C) 15 m/s D) 30 m/s
b) La magnitud de la velocidad promedio durante el intervalo de 6 segundos está muy cerca de
A) O m/s.
B) 5 m/s.
C) 15 m/s D) 30 m/s.
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Pregunta 12
Un carrusel hace una revolución completa cada 6.28 s. ¿Cuál es la rapidez (en metros por segundo) de un caballo a
5 m del centro del carrusel?
(a) 0.8 m/s
(b) 1.0 m/s
(c) 1.26 m/s
(d) 5.0 m/s
(e) 31.4 m/s
(f) otro (especifique)
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Pregunta 13
Subraya las que sean características de las cargas eléctricas
(a) Cargas de signo contrario se atraen
(b) Existen dos tipos de cargas
(c) La fuerza disminuye si la separación entre ellas aumenta
(d) Las cargas del mismo signo se repelen
(e) Si aumentan las cargas la fuerza disminuye
(f) Cargas del mismo signo se atraen
(g) Cargas de signo diferente se repelen
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Pregunta 14
¿En general podemos afirmar que los cuerpos están?
(a) cargados eléctricamente
(b) descargados
(c) cargados positivamente
(d) cargados negativamente
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Sección 2: Preguntas
Instrucciones: contesta claramente las preguntas.
Dada la formula que expresa la ley de Coulomb
Fo 
kq1q2
,
r2
donde F0 es la fuerza con que interactúan las cargas q1 y q2 y r es la separación entre ellas, conteste las preguntas
15,16 y 17.
Pregunta 15
Si la distancia disminuye a un tercio, cuanto aumenta o disminuye la fuerza comparada con F o
Aumenta nueve veces
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Pregunta 16
Si una de las cargas disminuye a la mitad en cuanto aumenta o disminuye la fuerza comparada con F o
Disminuye a la mitad
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Pregunta 17
Si una de las cargas disminuye a la mitad y la otra aumenta al doble en cuanto aumenta o disminuye la fuerza
comparada con Fo
Permanece igual
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Pregunta 18
Si tengo 100,000 electrones ¿a cuanta carga equivalen?
1.6 X 10-14 Coulombs
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Pregunta 19
Si tenemos dos cargas de diferente signo y magnitud, es posible encontrar un punto donde la fuerza sobre una
carga colocada ahí sentiría una fuerza nula ¿Dónde sería esta carga?
Sobre la línea que une las cargas, en la parte de afuera, no entre las cargas, mas cerca de la carga de menor
magnitud
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Sección 3: Problemas
Instrucciones: resuelve detalladamente los siguientes problemas. Hazlo en la hoja
en blanco.
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Problema 1
La grafica es
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Problema 2
De la expresión para la distancia recorrida en caída libre, con rapidez inicial cero, se obtiene
t = raíz cuadrada (2y/g). Sustituyendo y=3.5 m, g=9.81 m/s2 ,obtenemos un tiempo de caída de t= 0.8447 s. Por lo
tanto el recorrido horizontal es de 5.06 m=(6 m/s)(0.8447 s), por lo que el ladrón no será capaz de aterrizar sobre el
siguiente edificio.
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Problema 3
La corriente cuando el tanque está vacío es i=12 V / (10Ω +140Ω) =0.08 A
La corriente cuando el tanque está lleno es i=12 V / (10Ω +20Ω) =0.4 A
La corriente cuando el tanque está medio lleno es i=12 V / (10Ω +80Ω) =0.1333 A
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Problema 4
La diferencia de potencial aplicada a la parte del circuito donde está la resistencia de 5
Ω conectada en serie con la de 3Ω, es de 12 V. La corriente que pasa es i=12 V / (5Ω
+3Ω) =1.5 A. Por lo que la caída de potencial a traves de la resistencia de 5 Ω es de 7.5
V.