E X Á M

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
PRESENTACIÓN
La Olimpiada Boliviana de Física (OBF) es un Proyecto que se viene ejecutando de manera
continua desde 1997, organizada por la Sociedad Boliviana de Física (SOBOFI) y las
Carreras de Física de la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA) y de la Universidad
Mayor de San Simón (UMSS), en coordinación con otras Universidades y Colegios de todo
el país. Tiene como principal objetivo elevar el nivel de la Física y, en consecuencia, de la
ciencia en nuestro país, motivando a jóvenes estudiantes de secundaria y primaria a reforzar
sus conocimientos adquiridos en sus cursos curriculares y a ampliar los mismos abarcando
temas que no están contenidos en los programas oficiales de sus respectivos grados. Desde
el año 2006 se ha incluido también la Olimpiada Boliviana de Astronomía y Astrofisica
(OBAA), ampliando el campo de acción del Proyecto.
A lo largo de estos 15 años, la Carrera de Física de la UMSS ha sido pilar fundamental de
la OBF-OBAA, contribuyendo con la elaboración de exámenes y con la preparación de los
alumnos seleccionados departamentales y nacionales. Siguiendo esa misma línea, nos
hemos dado a la tarea de recopilar todos estos años de historia olímpica y presentarlos de
manera sistematizada de modo que sirva de guía a profesores y alumnos que deseen
prepararse para las nuevas versiones de la OBF-OBAA.
Esta primera edición de Exámenes de las Olimpiadas de Física, Astronomía y Astrofísica es
una recopilación de los exámenes de la fase departamental de la OBF-OBAA
correspondientes al periodo 1998-2008. Los primeros años sólo incluyen los exámenes de
4to de secundaria dado que en un principio la OBF estaba dirigida sólo a ese grado, en tanto
que las últimas versiones incluyen a 4to, 3ro, 2do y 1ro de secundaria, así 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 elaboración de
exámenes y la preparación de muchas generaciones de jóvenes olímpicos, han contribuido
activamente para que la Olimpiada alcance la jerarquía 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 Fernández, Lic. Néstor Avilés
(†), Lic. Iván Ruiz, Lic. Iván Fuentes, Lic. Cecilia Castro, Lic. René Moreira, Ing. Luis
Agreda, Ing. Oscar García, Dr. Marcelo Lucano, docentes del Departamento de Física que
colaboraron en la elaboración de las pruebas, y a los estudiantes y auxiliares del
Departamento de Física que colaboraron en la transcripción del documento.
Esperamos que esta publicación cumpla con los objetivos propuestos y sea de utilidad para
profesores y alumnos. Cualquier sugerencia ó comentario acerca del mismo será bienvenido
en pos de mejorar futuras ediciones.
Lic. Rocio Guzmán Saavedra
Coordinadora Olimpiada de Física
Depto. Física – UMSS
Lic. Marko Andrade Uzieda
Vicepresidente Comité Olímpico Boliviano
Depto. Física – UMSS
Lic. Remberto Portugal Postigo
Director de la Carrera de Física
UMSS
ÍNDICE:
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 ASTRONÓMIA Y ASTROFÍSICA
Cochabamba, agosto de 2006……………....……………………………………………..112
3 ra OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE ASTRONÓMIA Y ASTROFÍSICA
Cochabamba, junio de 2008…..…………………………………………………………..114
4ta OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE ASTRONÓMIA Y ASTROFÍSICA
Cochabamba, mayo de 2009…….………………………………………………………..126
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
III OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 21de junio de 1998
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
I.
En cierre en un círculo su respuesta.
1.
Un móvil puede tener un movimiento curvilíneo plano incluso si su aceleración
mantiene siempre la misma dirección
………………………………………………… 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 dirección 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 conservación del
Momento lineal…
…………………………………………………… F
V
6.
Cuando se sopla una tira de serpentina, pegado a su labio inferior, esta se desvía
hacia arriba
…………………..………………………………. F
V
7.
Un paracaidista que logra abrir oportuna y exitosamente su paracaídas llega a tierra
verticalmente, con movimiento acelerado…
…………..……………………………………….. F V
8.
El campo eléctrico es una cantidad física que depende de la carga de
prueba…………………………………….……… F V
9.
El potencial eléctrico se mide, unidades del sistema internacional, en
Watts………………………………………….…. F V
1
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
10.
II.
FCYT - UMSS
Dos conductores paralelos , de la misma longitud, por los que circulan intensidades
de corriente continua, en la misma dirección se atraen
…………………..………………………………... F V
Encierre con un círculo su respuesta.
1.
En la ley de Hooke, la fuerza de restitución se expresa matemática mente como:
a.
2.
b.
b.
c.
d. ninguna de las anteriores
c.
d. ninguna de las anteriores
En la expansión adiabática de un gas ideal, la temperatura final es:
a. Mayor al inicial
5.
d. ninguna de las anteriores
Un gas ideal cumple la siguiente relación:
a.
4.
c.
Como variara la fuerza de atracción entre dos partículas cargadas con distinto signo
si la distancia que los separa se duplica:
a.
3.
b.
b. igual a la inicial
c. menor a la inicial
Un cuerpo es jalado a velocidad constante hacia arriba de un plano inclinado por
una fuerza F, la energía que esta fuerza transmite al bloque se transforma en:
a. Energía cinética y potencial mas calor
b. Energía cinética , potencial y calor
c. Energía
6.
En la instalación domiciliaria de la red de corriente alterna, con el objeto de
economizar energía y por tanto dinero preferirá usted:
a. Conductores gruesos
b. conductores delgados
c.
indistintos
2
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
7.
FCYT - UMSS
Se consideran tres bombillas cuyas características 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 magnético 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 energía interna de un gas ideal depende de:
a. la temperatura
b. la presión
c. la presión 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 más de 10 palabras.
1. Sobre un velero se encuentra usted en un día calmo, sin viento, en un mar
tranquilo, dirige su soplar sobre la vela. En que dirección se mueve y por que.
R.- …………………………………………………………………
2. Un vendedor le ofrece un refrigerador, según es el último grito de la
tecnología, ya que este no necesita de ninguna fuente de energía para enfriar
sus alimentos a temperaturas por debajo de la temperatura ambiente. Compraría
usted dicho refrigerador o no ¿por qué?
R. ………………………………………………………………………
3
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
IV OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 1999
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
Lea atentamente las preguntas y encierre en un círculo el inciso de la respuesta que
usted considere correcta.
1. El grafico posición (x) tiempo (t) que se presenta corresponde a:
a.
b.
c.
d.
e.
Un movimiento uniforme.
Un movimiento con aceleración variable.
Un movimiento con aceleración constante.
Un movimiento con aceleración cero.
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 idéntica que alcanza el suelo en un tiempo t2.
Comparando estos tiempos se puede decir que:
a.
b.
c.
d.
t1 > t2
t1 < t2
t1 = t2
ninguna de las anteriores.
4
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
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.
b.
c.
d.
Que solo actúa la gravedad.
Que el proyectil se deforma.
La fuerza de fricción del aire.
Ninguna de las anteriores.
4. Una partícula que describe una trayectoria curva puede tener:
a.
b.
c.
d.
la velocidad constante.
la magnitud de la aceleración cero
la magnitud de la velocidad constante.
ninguna de las anteriores.
5. Se sabe que la aceleración en Cochabamba es mayor que en Buenos Aires. Un reloj de
péndulo 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.
b.
c.
d.
la cantidad de materia en el objeto.
la cantidad de materia por unidad de volumen.
la cantidad de materia por unidad de fuerza.
el grado de oposición que presenta un cuerpo al cambio en su estado de momento
de traslación
7. Un objeto de masa m desliza por una superficie esférica lisa sujeto a un resorte de
constante elástica 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 ángulo
entre el resorte y la vertical. La fuerza centrípeta esta dada por:
a.
b.
c.
d.
e.
Kx
Kx - N
Kx -N + mgcosθ
N - mgcosθ
Ninguna de las anteriores.
5
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
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 moverá:
a.
b.
c.
d.
hacia la derecha con menor aceleración que M.
hacia la izquierda con mayor aceleración que M.
hacia la izquierda con menor aceleración que M.
hacia la derecha con mayor aceleración que M.
9. En un sistema de cuerpos ligados por poleas y cuerdas el bloque M1 no se moverá si:
a.
b.
c.
d.
M1 = M2
M1 = 2M2
M2 = M1/2
Ninguna de las anteriores.
M1
M2
10. Cuando una persona usa un ascensor para trasladarse del primer piso al décimo piso de
un edificio su peso:
a. Aumenta.
b. Aumenta y disminuye
c. Disminuye.
d. Se mantiene constante
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
11. Cuando una persona usa un ascensor para ir del décimo piso al primer piso de un
edificio, su masa:
a. Aumenta.
b. Aumenta y disminuye
c. Disminuye.
d. Se mantiene constante.
12. La tensión 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 más 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 energía cinética?
a. ½(mv)
b. mgh
c. mv
d. p^2/2m
e. ninguna
14. Un automóvil en movimiento consumirá la menor cantidad de gasolina al:
a. Aumentar su rapidez
b. Disminuir su rapidez
c. manteniendo su velocidad constante
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 será:
a. El disco.
b. La esfera. c. El aro.
d. Llegan iguales.
17. El momento angular de un cuerpo se conserva si:
a. La energía se conserva
b. El torque neto es cero
c. El momento lineal es cero
d. La energía potencial permanece constante
e. El momento de inercia es cero
18. Cuando un bailarín que gira con los brazos extendidos horizontalmente, pega sus brazos
al cuerpo, este aumenta su velocidad angular de rotación por:
a.
b.
c.
d.
La conservación del momento angular
La conservación del momento lineal.
El cambio de momento de inercia.
Ninguna de las anteriores.
7
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
19. La ecuación de Bernoulli se fundamenta en el principio de:
a.
b.
c.
d.
La conservación del momento angular.
De Arquímedes
La conservación del momento lineal.
ninguna de las anteriores
20. El peso especifico de una esfera sumergida por la mitad entre dos fluidos de pesos
específicos g1 y g2 es:
a. γ 2-γ1
b. 1/2γ2γ1
c. 1/2(γ1+γ2)
d.
γ1γ2
γ
2
γ
1
21. En la reducción de diámetros de la figura se indican los puntos A y B, siendo el flujo de
B hacia A. Las velocidades están relacionadas por:
a.
b.
c.
d.
Va > Vb
Va > Vb
Va = Vb
Ninguna de las anteriores.
22. Para conseguir un campo eléctrico constante se debe cargar un capacitor:
a. Cilíndrico.
b. Plano.
c. Esférico
d. ninguna de las anteriores
8
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
23. Cual de los siguientes pares de gráficos describe el campo eléctrico (E) y el potencial
(V) de una esfera conductora cargada de radio R, donde r es la distancia al centro de la
esfera:
a.
E
R0
c.
b.
V
r
E
R0
R0
r
r
d.
V
R0
E
r
V
R0
r
E
R0
r
V
R0
r
R0
r
24. La ley de Gauss establece que:
a. El campo eléctrico es la fuerza por unidad de carga.
b. El flujo eléctrico a través 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
eléctrico por la distancia entre dichos puntos.
25. Una de las leyes de Kepler establece que:
a. El cuadrado del periodo de revolución de un planeta alrededor del sol es
proporcional al cubo de su distancia media al sol.
b. El cuadrado del periodo de revolución de un planeta alrededor del sol es
proporcional al cubo del semieje mayor de la orbita del planeta.
c. El cubo del periodo de revolución de un planeta alrededor del sol es
proporcional al eje mayor de la orbita del planeta.
d. El cuadrado del periodo de revolución 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
d. Mayor e invertida
b. Mayor e inversa
e. Igual e invertida
c. Menor y derecha
f. Igual y derecha
27. Si usted observa frontalmente un pez en una pecera con relación a su tamaño real se
vera:
a. Mas grande
b. Mas pequeño
c. Igual
9
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
28. Una persona en un bote que pesca con arpón, 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 índices de refracción de dos medios transparentes son n1 y n2 y además n1 es
mayor que n2 ello significa que las velocidades de la luz v1 y v2 respectivamente
satisfacen la relación:
a. v1 = v2
b. v1 > v2
c. v1 < v2
d. No son comparables.
30. El arco iris se debe a un fenómeno de dispersión de la luz visible originado por un
proceso de:
a. Interferencia
b. Polarización
c. Refracción
d. difracción
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
V OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, junio de 2000
Primera Parte
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
Encierre en un círculo su respuesta.
1. Se sabe que la gravedad en la luna es 1/6 de la gravedad terrestre. Un reloj de péndulo
que se lleva de la tierra a la luna.
a. se atrasa
b. se adelanta
c. esta a la hora
2. Una partícula se moverá siempre en dirección de la fuerza aplicada si la velocidad
inicial de la partícula 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 eléctricas disminuye a la mitad, la magnitud de la
fuerza de interacción respecto a la inicial será:
a. F = Fo
b. F=4Fo
c. F=
1
4
Fo
d. F =
1
2
Fo
4. La ecuación de estados para gases ideales que define un proceso adiabático es:
a. PV= ctte
c. PVγ = ctte
b. P/T= ctte
5. En la expansión isotérmica 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 instalación eléctrica domiciliaria de corriente alterna, con el objeto de economizar
energía y por tanto dinero preferiría usted:
a. conductores gruesos
b. conductores delgados
c. no importa el grosor
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
7. Se considera tres bombillas cuyas características 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 energía interna de un gas ideal depende de:
a. la temperatura
b. presión
c. volumen
d. ninguna de las anteriores
9. Según la ley de gravitación universal de Newton el campo gravitacional terrestre es una
función de:
a. la masa de un cuerpo de prueba
b. su forma geométrica
c. solo la masa de la tierra
d. la masa y el radio de la tierra
10. El velocímetro de un automóvil registra:
a. la velocidad media
b. la velocidad instantánea
c. la rapidez media
d. la rapidez instantánea
11. Cuando se sopla una tira de serpentina pegada a su labio inferior esta se desvía:
a. hacia arriba
b. hacia abajo
c. no se desvía
12. El campo eléctrico generado por una carga puntual “q” a una distancia “d” de la carga
es función 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 región de potencial φ Α hasta otra
región de potencial φ Β es igual a:
a. q(φ Α − φ Β )
b. -q(φ Α − φ Β )
c. 0
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
14. Dos conductores eléctricos 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 rotación aumenta por:
a. la conservación del momento angular
b. la conservación de la energía
c. la conservación 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 termodinámica establece que:
a. el calor que recibe un sistema se utiliza en el cambio de la energía interna y el trabajo
que este realiza sobre el medio
b. en un proceso cíclico, no es posible que fluya calor de un cuerpo a otro a mayor
temperatura sin que exista algún 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 Arquímedes 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 líquido desalojado por el cuerpo
20. Un globo pesa lo mismo cuando esta vació que cuando esta lleno de aire a la presión
atmosférica por:
a. que el aire no pesa
b. el principio de Arquímedes
c. principio de Pascal
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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V OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, junio de 2000
Segunda Parte
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
PROBLEMAS.
1. Un ascensor de 2[m] de alto sube aceleradamente a razón 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.
ω
30°
1 [m]
3. ¿Cuál 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. ¿Qué diferencia de potencial será medido a través de una resistencia de carga cuando se
conecta a través de una batería de 5[V] de fem. y 0.45 [Ω ] de resistencia interna.
14
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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5. Considere un recipiente cilíndrico de 0.1 [m] de diámetro y 0.20 [m] de altura. En su
base se abre un orificio de 1 [cm2] de sección transversal, se deposita agua en el
recipiente a razón 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 elástica k. ¿Calcule la aceleración de
cada masa?
a. En el instante inmediatamente después de cortar el hilo.
b. En el instante de su caída cuando el resorte esta en su máxima compresión.
m1
k
m2
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 máxima 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 tensión T=50[N]. ¿Que cantidad de trabajo realizara el hombre en cada
vuelta?
15
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
9. Dos moles de un gas ideal monoatómico se hacen pasar por el ciclo mostrado en la
figura. El proceso b-c es una expansión adiabática reversible. También, Pb=10.4 [atm],
Vb=1.22[m3] y Vc=9.13[m3].
a. calcule el calor añadido al gas
b. el calor que sale del gas
c. el trabajo neto efectuado por el gas
10. Considere un recipiente con un fluido sometido a una aceleración vertical hacia arriba.
Demuestre que la variación de la presión con la profundidad en el fluido esta dada por:
P = ρ h(g + a)
16
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, junio de 2001
CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA
Encierre en un círculo su respuesta
1. Una partícula se moverá siempre en dirección de la fuerza aplicada si la velocidad
inicial de la partícula 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 eléctricas disminuye a la mitad, la magnitud de la
fuerza de interacción respecto a la inicial será:
a. F = Fo
b. F=4Fo
c. F=
1
4
Fo
d. F =
1
2
Fo
3. Según la ley de gravitación universal de Newton el campo gravitacional terrestre es una
función de:
a. la masa de un cuerpo de prueba
b. su forma geométrica
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 energía que esta fuerza transmite al bloque se transforma en:
a. energía cinética y potencial
b. energía cinética, potencial y calor
c. energía potencial mas calor
d. ninguna de las anteriores
5. Una partícula con masa m1 y velocidad v1 choca frontalmente con una segunda
partícula de masa m2 que esta en reposo el coeficiente de restitución es “e”, se observa
que después de la colisión la masa m1 invierte su movimiento, esto sucede si:
a. m2>em1
b. m1>em2
c. m1<em2
d. m1 = em2
17
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
6. Una bolita “A” de masa “m” se deja caer desde una altura “H” el choque con el suelo es
semielástico y frontal con un coeficiente de restitución “e”, una segunda bolita “B” de
masa “m” se dispara horizontalmente con velocidad Vo también desde una altura “H” la
cual choca oblicuamente con el suelo, siendo el coeficiente de restitución también “e”.
La disipación de energía 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 rotación aumenta por:
a. la conservación del momento angular
b. la conservación de la energía
c. la conservación 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 será:
a. el disco
b. la esfera
c. el aro
d. todos llegan iguales
9. ¿Cual de las siguientes expresiones define un sólido rígido?
a.
b.
c.
d.
e.
la distancia entre dos puntos cualesquiera cambia periódicamente
la distancia entre dos puntos cualesquiera permanece constante
la distancia entre dos puntos cualesquiera cambia
solo puede tener movimiento de traslación
solo puede tener movimiento de rotación
10. ¿Cual de las siguientes expresiones define el momento de inercia?
a.
b.
c.
d.
es una propiedad intrínseca del cuerpo
es una propiedad del cuerpo que depende solo de la masa del cuerpo
es una propiedad del cuerpo que depende del eje de rotación que se escoja
es una propiedad del cuerpo que determina el grado de oposición que presenta el
cuerpo al cambio en su estado de movimiento de traslación
18
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
11. Si el torqué que actúa sobre un objeto respecto de un cierto eje es cero. ¿Cual de las
siguientes expresiones respecto a dicho eje es cierta?
a.
b.
c.
d.
el momento angular es variable
el objeto no gira
el objeto gira con aceleración angular constante
el momento angular es constante
12. En el movimiento de rodadura. ¿Cual de las siguientes expresiones es correcta?
a.
b.
c.
d.
solo existe energía cinética de traslación
no existe energía cinética
no se disipa la energía mecánica
el cuerpo esta deslizado
13. Cuando se sopla una tira de serpentina pegada a su labio inferior esta se desvía:
a. hacia arriba
b. hacia abajo
c. no se desvía
14. El principio de Arquímedes 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 líquido desalojado por el cuerpo
15. Una persona sentada en un bote que flota en una pequeña laguna tira un ancla pesada
por la borda. El nivel de la laguna
a. subirá
b. bajara
c. permanecerá 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 más 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 béisbol que se lanza desde el jardín izquierdo hacia el plato, se ve, desde
arriba, girando en contra de las manecillas del reloj. ¿En que dirección se desviará la
pelota?
a. hacia arriba
b. hacia abajo
c. hacia la izquierda
d. hacia la derecha
19
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
19. En una cuerda de longitud “L”, fija en sus extremos e forma una onda estacionaria.
¿Cual de las siguientes aseveraciones es correcta? La energía
a. se transmite a lo largo de la cuerda
c. se transmite transversalmente a la cuerda
b. no se transmite en ninguna dirección
d. se destruye
20. La distancia entre dos vientres sucesivos en una onda estacionaria en términos de la
longitud de onda λ es igual a:
a. λ
b. λ / 2
c. λ / 4
d. λ / 3
21. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que condiciones
la imagen será invertida? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de las anteriores
22. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que condiciones
la imagen será más pequeña que el objeto? Cuando el objeto este situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de las anteriores
23. Considere la imagen formada por una lente divergente delgada. ¿En que condiciones la
imagen será virtual? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el 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
20
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 17 de junio de 2001
CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA
MECANICA DEL RIGIDO
1. Para un sólido rígido en traslación cual de las siguientes expresiones es correcta:
a.
b.
c.
d.
todos los puntos se mueven con la misma velocidad
la velocidad del centro de masa es el doble de la velocidad de cualquier punto
cada punto se mueve con velocidad diferente
los desplazamientos de dos puntos cualesquiera son diferentes
2. ¿Cual de las siguientes expresiones define un sólido rígido?
a.
b.
c.
d.
e.
a distancia entre dos puntos cualesquiera cambia periódicamente
la distancia entre dos puntos cualesquiera permanece constante
la distancia entre dos puntos cualesquiera cambia
solo puede tener movimiento de traslación
solo puede tener movimiento de rotación
3. La condición de equilibrio para un rígido que tiene un eje fijo de rotación es:
∑ F=0
b. ∑ τ = 0
c. ∑ F = 0 y ∑ τ
a.
=0
d. energía cinética igual a cero
4. El torqué o momento de una fuerza se define por:
a. r × F
b. r × P
c. r × ω
d. F × r
Donde r, F, P y ω son los vectores posición, fuerza, momento lineal y velocidad angular
respectivamente.
21
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
5. ¿Cual de las siguientes expresiones define el momento de inercia?
a.
b.
c.
d.
es una propiedad intrínseca del cuerpo
es una propiedad del cuerpo que depende solo de la masa del cuerpo
es una propiedad del cuerpo que depende del eje de rotación que se escoja
es una propiedad del cuerpo que determina el grado de oposición que presenta el
cuerpo al cambio en su estado de movimiento de traslación
6. Para que un objeto cilíndrico pueda rodar sobre una superficie es necesario que:
a.
b.
c.
d.
que exista fricción
que no exista fricción
que el cilindro tenga un eje fijo de rotación
que el cuerpo solo se traslade
7. Si el torqué que actúa sobre un objeto respecto de un cierto eje es cero, cual de las
siguientes expresiones respecto a dicho eje es cierta
a.
b.
c.
d.
el momento angular es variable
el objeto no gira
el objeto gira con aceleración angular constante
el momento angular es constante
8. En el movimiento de rodadura. ¿Cual de las siguientes expresiones es correcta?
a.
b.
c.
d.
solo existe energía cinética de traslación
no existe energía cinética
no se disipa la energía mecánica
el cuerpo esta deslizado
9. ¿Cual de las siguientes expresiones es correcta?
a.
b.
c.
d.
el momento angular es una cantidad escalar
las fuerzas internas no modifican el movimiento de centro de masa
si el terquees cero la velocidad de rotación es cero
si el momento angular es constante el troqué es constante
MECANICA DEL PUNTO
10. Para una partícula que se mueve en línea recta con aceleración constante. ¿Cual de las
siguientes expresiones es la correcta?
a.
b.
c.
d.
los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son iguales
los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son diferentes
la velocidad no varia uniformemente
la velocidad permanece constante
22
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, junio de 2001
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
Encierren círculo su respuesta
1. Un objeto de masa M se deja caer desde una altura H si el coeficiente de restitución
entre el objeto y la superficie horizontal es 0.5 La energía cinética 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
restitución de 0.5 La cantidad de movimiento lineal
a. Se conserva en dirección x
b. no se conserva en la dirección x
c. no se conserva en la dirección 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 dirección de su
movimiento en el instante del choque forma un ángulo α con la vertical si la
energía
disipada en la colisión es del 50%, el ángulo que la dirección de su movimiento forma
con la vertical después de la colisión es:
a. f α
b. p
c. = α
α
23
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
4. En un choque de dos dimensiones con coeficiente de restitución
siguientes afirmaciones es correcta.
FCYT - UMSS
e ≠ 1 . Cual de las
a. Se conserva en movimiento lineal y la energía cinética
b. Se conserva en movimiento lineal y no la energía cinética
c. Se conserva la energía cinética y no el momento lineal
d. No se conserva ni el momento lineal ni la energía cinética
5. En un choque elástico de dos dimensiones entre dos partículas idénticas, el ángulo de
dispersión es igual a:
a. cero
b. 45º
c. 180º
d. 90º
6. En una colisión no frontal el coeficiente de restitución se define por:
a.
v′ 1 − v′ 2
v2 − v1
v′1n − v′2 n
c.
v 2 n − v1n
b.
v′ 1 − v2′
v1 − v2
v′1t − v 2t′
d.
v 2t − v1t
donde los subíndices 1 y 2 se asocian con las partículas 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 superíndice prima indica después de la colisión.
7. Una partícula con masa m1 y velocidad v1 choca frontalmente con una segunda
partícula de masa m2 que esta en reposo el coeficiente de restitución es ¨e¨ se observa
que después de la colisión la masa m1 invierte su movimiento, esto sucede si:
a. m2 f em1
b. m1 f em2
c. m1 p em2
d. m1 = em2
8. Una bolita A de masa m se deja caer desde una altura H, el choque con el suelo es semi
elástico y frontal con el coeficiente de restitución e. una segunda bolita B de masa m
se desliza horizontalmente con velocidad Vo también desde una altura H la cual choca
oblicua mente con el suelo, siendo el coeficiente de restitución también e. La disipación
de energía 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
24
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
9. En una cuerda de longitud L, fija en sus extremos se forma una onda estacionaria.
¿Cual de las siguientes afirmaciones es correcta? La energía.
a. se transmite a lo largo de la cuerda
b. no se transmite en ninguna dirección
c. se transmite transversalmente a la cuerda
d. se distribuye
10. Lo que es común 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 órgano de abierto en los extremos, están presentes:
a. Todas las armónicas
c. solo las armónicas pares
b. solo las armónicas impares
d. ninguna de las anteriores
12. En un tubo de órgano cerrado en un extremo y abierto en el otro, están presentes:
a. Todas las armónicas
c. solo las armónicas pares
b. solo las armónicas impares
d. ninguna de las anteriores
13. En un acuerda de tensa con tensión T, de longitud L y densidad másica lineal μ, fija en
sus extremos, hay un cierto número de patrones naturales de vibración, denominadas
nodos normales cada uno de los cuales posee una frecuencia característica que pueden
ser calculados según:
a.Vn =
n T
2L
μ
c.Vn =
2L
b.Vn =
n μ
2L T
e.Vn =
2L T
n μ
μ
n
T
donde n = 1,2,3,…..
25
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
14. Es posible generar ondas estacionarias longitudinales en tubo de aire, como un tubo de
órgano abierto en ambos extremos.
Los
modos normales de vibración poseen
frecuencias características que pueden calcularse según:
b. Vn = 2Lvn
n
v
v
1
n
d. Vn =
n
c. Vn =
2L
2Lv
donde n = 1,2,3,.. y v = velocidad del sonido en el aire
a. Vn =
2L
15. En un tubo de órgano cerrado en un extremo y abierto en el otro se producen ondas
estacionarias cuyas frecuencias de vibración corresponden a los nodos normales de
vibración están dadas por:
v
n
4L
1
n
c.Vn = 4Lvn
d.Vn =
4Lv
donde n=1,3,5,…. Y v=velocidad del sonido en el aire
a.Vn =
4L
n
v
b.Vn =
16. La distancia entre dos vientres sucesivos en una onda estacionaria en términos de la
longitud de onda λ es igual a
λ
λ
λ
a. λ
b.
c.
d.
2
4
3
17. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada ¿En que condiciones
las imagen será invertida? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de los anteriores
18. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que condiciones
la imagen será derecha (no invertida)? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de las anteriores
19. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que condiciones
la imagen será real? Cuando el objeto esta situado.
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de las anteriores
26
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
20. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que condiciones
la imagen será virtual? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de las anteriores
21. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que condiciones
será la imagen más grande que el objeto? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de las anteriores
22. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que condiciones
la imagen será más pequeña que el objeto? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el punto focal
d. cualquiera de las anteriores
23. Considere la imagen formada por una lente divergente delgada. ¿En que condiciones la
imagen será virtual? Cuando el objeto esta situado
a. fuera del punto focal
c. dentro del punto focal
b. en el 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 = f 1 + f2
c. f = f 1 − f 2
1
1
1
=
+
f
f2
f1
1
1
1
d.
=
−
f
f2
f1
b.
27
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
VI OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, junio de 2001
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 restitución es ¨e = 0.9¨ y ambas bolas A y B tienen la misma
masa y no producen fricción. A la bola A el bastón le comunica una velocidad VA =
20(m/s) (antes del impacto con B) en la dirección mostrada. Calcule la velocidad de
cada bola después del impacto.
2. La frecuencia de la tercera resonancia en un tubo de órgano abierto en los dos extremos
es a la frecuencia de la tercera resonancia de otro tubo de órgano que esta cerrado en un
extremo. a) Encuentre la razón 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)
28
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
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 nítida sobre la pantalla cuando se le
coloca en cualquiera de dos posiciones separadas a 10 [cm]. Los tamaños de las
imágenes en cualquiera de las posiciones están en razón de 3:2
a. ¿Cuál es la distancia focal de la lente?
b. ¿Cuál es la distancia de la pantalla al objeto? Ver figura 2
29
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
VII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 2002
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
Encierre en un círculo su respuesta
1. La condición de equilibrio mecánico para un cuerpo rígido, implica que:
a. Las energías cinéticas de traslación y rotación, son simultáneamente cero.
b. La suma de fuerzas es cero.
c. La suma de torques es cero.
d. La suma de fuerzas y torques son simultáneamente 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 energía cinética de rotación es una constante distinta de cero
c. Su energía cinética de rotación 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 ¿Cuál de las siguientes informaciones es cierta?
a. Esta necesariamente en equilibrio mecánico.
b. No esta necesariamente en equilibrio mecánico.
c. No tiene nada que ver con las condiciones de equilibrio.
d. Su momento de inercia varía periódicamente.
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 relación
2
a. I 0 = I A + MD
b. I 0 = I A − MD2
2
b. I 0 + I A = MD
c.
I 0 = I A − MD2
30
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
5. El principio de la conservación del angular establece que:
a.
b.
c.
d.
la fuerza sobre el objeto es cero.
La aceleración angular es una constante distinta de cero.
El torque es una constate diferente de cero.
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 razón de 3 [kgm2/s2].
La fuerza F aplicada perpendicular mente a la dirección de la varilla es igual a:
a.
b.
c.
d.
3[N]
2[N]
4.5[N]
Ninguna de las anteriores
7. La aceleración del disco mostrado en la figura es:
a.
b.
c.
d.
g[rad/s]
1.5[rad/s2]
0.5[rad/s2]
Ninguna de las anteriores.
m = 2kg
R = 0.2m
m = 2kg
8. Las poleas de la figura giran por acción de la fuerza F aplicada a la cuerda, la polea con
mayor aceleración angular es:
a.
b.
c.
d.
1
2
3
Las tres son iguales.
F
F
1
2
F
3
9. En el modelo del gas ideal la energía interna del gas depende de:
a.
b.
c.
d.
La fuerza de interacción entre las partículas de l gas
La velocidad de cada partícula.
La suma de las energías cinética y potencial.
De la velocidad del centro de masa del sistema.
31
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
10. El calor es:
a. una propiedad de los cuerpos.
b. La energía que se transfiere de un cuerpo a otro debido a la diferencia de
temperatura entre ellos.
c. La energía que se trasfiere al cuerpo por la acción de una fuerza.
d. Independiente de la diferencia de temperatura.
11. La primera ley de la termodinámica esta relacionada con la conservación:
a.
b.
c.
d.
del momento lineal.
de la energía.
del momento angular.
de la masa.
12. Para cual de los procesos indicados, el cambio de energía interna es igual al calor
cedido.
a.
b.
c.
d.
Isocórico
Isobárico
Adiabático
Isotérmico
13. Cual de los ciclos mostrados es el ciclo de Carnot.
a.
b.
c.
d.
1.
2.
3.
4.
P
P
Q=0
P
P
T1
T1
Q=0
T2
(1)
V
T2
(2)
V
(3)
V
(4)
V
14. La presión que ejerce un gas encerrado en un recipiente es igual:
a. La energía cinética media por unidad de tiempo transferida a las paredes recipiente
por las moléculas del gas.
b. La cantidad de movimiento lineal por unidad de tiempo y por unidad de área
transferida a las paredes recipiente por las moléculas del gas.
c. La fuerza promedio ejercida por las moléculas sobre las paredes del recipiente.
d. Ninguna de las anteriores.
32
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
15. En un órgano de tubo cerrado en un extremo y abierto en el otro, en el cual se producen
ondas estacionarias están presentes:
a. Solo los armónicos impares.
c. Todos los armónicos
b. Solo los armónicos pares.
d. ninguno de los anteriores
16. Es posible generar ondas estacionarias longitudinales en tubos de aire, tal como un
tubo de órgano abierto en ambos extremos. Los nodos normales de vibración poseen
frecuencias características que pueden calcularse según:
a. f n = 2LVn
b) f n =
V
n
2L
c. f n =
1
n
2LV
d. f n =
2L
n
V
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
posición, la imagen será más grande que el objeto?:
a. En el foco
c. Más allá del punto Focal.
b. Entre el punto focal y la lente.
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
c. Mantiene su velocidad constante
b. Varia su frecuencia
d. Ninguna de las anteriores
19. Una persona en un bote, pesca con arpón, ve un pez localizado aparentemente a 3m del
bote y a un a profundidad de 1.Para poder golpear al pez con el arpón el pescador tiene
que apuntar:
a. Directamente al pez
c. Abajo del pez
b. Arriba 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 eléctrica sobre una carga una tercera carga (+q ó –q) es nula, ella debe estar
situado según el arreglo:
-q
a. . ………..
c.……. .
+q
.
.
Q1
. …….
+q
. ……. .
Q2
+q
b. . ……. .
Q1
-q
. …….. .
Q2
d. No es posible
33
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
21. Una partícula de carga +Q, se fija en cierta posición. Una segunda partícula, de carga –
Q, y una masa M, se deja libre a una distancia R, de la primera a fin de evitar la
atracción colombiana la segunda partícula debe girar con una frecuencia angular de:
a. (Q/R)
K
e
MR
c. Ke/M Q RM
b. (Q/R2)
K
d. (Q/MR)
M
e
K
e
R
22. En el extremo libre de una cuerda de seda se fija una esferita, de carga Q y masa M,
formando un péndulo simple. Sobre la misma vertical se apoya una segunda esferita de
carga Q y masa M, sobre una plataforma horizontal móvil. (puede subir o bajar). La
distancia entre ambas esferitas, para que la tensión en la cuerda sea nula debe ser:
a. Q
K
e
M g
b. Q
K
e
Mg
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
debería hacerse para que la atracción eléctrica inicial se transforme en repulsión:
a.
b.
c.
d.
Intercambiar la posición de las cargas.
Aumentar la distancia D.
Disminuir la distancia D
Ponerlas en contacto y luego regresarlas a sus posiciones.
34
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
24. Cuatro cargas se localizan en un cuadrado de lado L como se nuestra en la figura. Por
permutaciones cíclicas de las cargas se obtienen las configuraciones II, III y IV. Si se
ordenan de mayor a menor. Los potenciales en el vértice A, la secuencia es:
a. I-II-III-IV
c. I-III-II-IV
b. I-II-IV-III
d. II-IV-III-I
I
III
II
IV
25. El campo eléctrico se define como:
a. La fuerza por unidad de carga
b. El potencial eléctrico por unidad de carga
c. El potencial eléctrico por unidad de tiempo
d. La fuerza por unidad de área.
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
VII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 02 de junio de 2002
CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA
Encierre en un círculo su respuesta
1. Para una partícula que se mueve en línea recta con aceleración constante, ¿cual de las
siguientes expresiones es la correcta?
a.
b.
c.
d.
los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son iguales
los desplazamientos para intervalos de tiempos iguales son diferentes
la velocidad no varia uniformemente
la velocidad permanece constante
2. Dos automóviles A y B suben por vías paralelas un tramo recto de una carretera con
velocidades constantes vA y vB. La velocidad de A que va por detrás 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 relación a la distancia entre
los vehículos?
a. crecerá.
b. aumentara luego disminuirá.
c. disminuirá
c. disminuirá, aumentara, disminuirá y aumentara
3. Tres proyectiles de masas diferentes se disparan con diferentes ángulos de lanzamiento,
sus trayectorias se muestran en la figura.
Los tres proyectiles tienen:
a. la misma energía cinética de lanzamiento
b. la misma velocidad de lanzamiento
c. la misma velocidad horizontal de lanzamiento
d. distinta velocidad vertical de lanzamiento
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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4. Un automóvil de 1500 [Kg] pasa por un punto A, un segundo después esta a 2 [m] de A
y dos segundos después de pasar por A esta a 6[m] de A. Si llamamos “a” a la
aceleración 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 moviéndose con una aceleración constante, si
para t = 1[s], su energía cinética, su momento lineal y su velocidad son E1, P1 y v1. Para
t = 5[s] ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
a. la energía cinética será 5E1
b. el momento lineal será 10P1
c. la velocidad será 5 E1 m
d. el momento lineal será 5 2mE1
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 máxima de A entonces las alturas máximas 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 máxima energía potencial de A, entonces las máximas
energías potenciales de B y C son EPB = 4EPA y EPC = 9EPA.
d. Las alturas máximas 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.
b.
c.
d.
el cambio de altura es mayor para A que para B.
el aumento de energía potencial de A es igual al de B.
la distancia recorrida por ambos ciclistas es la misma.
la velocidad de ambos es la misma.
37
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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8. Los bloques de la figura tienen la misma masa y están unidos de la forma que en ella se
indica. El sistema parte del reposo. ¿Cuál 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, también inicialmente en reposo. ¿Cual de las
siguientes afirmaciones es cierta?
a. la energía cinética 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 energía cinética final del bloque de masa 2m es mayor que la energía
cinética del bloque de masa m.
d. el impulso sobre ambos bloques es el mismo.
10. El principio de Arquímedes establece que:
a.
b.
c.
d.
Un cuerpo en un liquido se hunde porque su peso es menor que la fuerza de empuje.
Un cuerpo flota porque la fuerza de empuje es mayor al peso del cuerpo
La fuerza de empuje es igual al peso del liquido desalojado por el cuerpo
Ninguna de las anteriores
11. Un globo pesa lo mismo cuando esta vació que cuando esta lleno de aire a la presión
atmosférica por:
a. que e l aire no pasa
c. el principio de Pascal
b. el principio de Arquímedes
d. ninguna de las anteriores
12. La ecuación de Bernoulli se relaciona directamente con la conservación de:
a. el momento lineal
b. el momento angular
c. la energía
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 habrá:
a. subido
b. baja
c. será el mismo
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
14. Un globo inflado con aire caliente se:
a. se elevara indefinidamente
c. subirá y bajara periódicamente
b. se elevara hasta una altura tope
d. no se elevara
15. Un objeto se deja caer desde una altura muy grande
a. bajara hasta el suelo con aceleración constante
b. su aceleración variara hasta hacerse cero antes de llegar al suelo
c. su aceleración aumentara lentamente
16. En un órgano de tubo, cerrado en un extremo y abierto en el otro, en el cual se producen
ondas estacionarias están presentes:
a. solo los armónicos impares.
c. todos los armónicos
b. solo los armónicos pares
d. ninguno de los anteriores
17. Es posible generar ondas estacionarias longitudinales en tubos de aire, tal como un tubo
de órgano abierto en ambos extremos. Los modos normales de vibración poseen
frecuencias características que pueden calcularse según:
a. fn = 2LVn
b. fn =(V / 2L)n
Donde n = 1,2,3,……..
c. fn = (1/2LV)n
d. fn = (2L/V)n
y V es la velocidad del sonido en el aire
18. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿En que posición, la
imagen será más grande que el objeto?:
a. en el foco
c. más allá del punto focal
b. entre el punto focal y la lente
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
c. mantiene su velocidad constante
b. varia su frecuencia
d. ninguna de las anteriores
20. Una persona en un bote, pesca con un arpón, ve un pez localizando aparentemente a
3[m] del bote y a una profundidad de 1[m]. Para poder golpear al pez con el arpón, el
pescador tiene que apuntar:
a. Directamente al pez
c. abajo del pez
b. arriba del pez
d. ninguna de las anteriores
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
IX OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, Mayo de 2004
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:
X = 56.748 [cm]
ex = 0.076 [cm]
El número de cifras significativas correctas del resultado final será:
a. dos
b. cinco
c. cuatro
d. tres
e. ninguno
2. En una clase un estudiante plantea que los gráficos que se muestran corresponden
a
tres lanzamientos con la misma rapidez inicial, pero distintos ángulos de elevación esta
situación implica:
a.
b.
c.
d.
e.
La misma energía cinética de lanzamiento
La misma velocidad horizontal de lanzamiento
La misma velocidad vertical de lanzamiento
Una contradicción en el planteamiento del problema
Ninguna
y
40
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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3. Cual es el mínimo valor de la masa m que mantiene al sistema mostrado en equilibrio.
MB = 4 Kg., MA = 2 Kg. el coeficiente estático 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, homogénea de radio R y considerando
en primera aproximación el desarrollo de binomio de Newton. La variación relativa
Δg/g de la gravedad para un cambio de altura será:
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 emisión es P, la velocidad del sonido es vs. La intensidad de la onda
medida a una distancia delante de “s” será:
a. (P / 4π r 2 )(Vs − V ) / Vs
b. (3P / 4π r 2 )(Vs − V ) / Vs
c. (3P / 2π r 2 )(Vs − V ) / Vs
d. (P / 4π r 2 )(V −
s
)/V
V
e. ninguna
6. Rayos de luz paralelo inciden sobre una superficie plana de semicilindro de vidrio a un
ángulo de 45 0 ,en un plano que es perpendicular al eje de un semicilindro (el índice de
refracción es 2 ) los rayos emergen fuera de la superficie semi-cilíndrica si ϕ es:
a. 60 0 < ϕ < 80 0
b. 75 0 < ϕ < 160 0
c. 75 0 < ϕ < 175 0
d. 80 0 < ϕ < 175 0
e. ninguna
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
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 máximo?
a. (1 ± 2 ) (A/4)
b. (1 ± 2 ) (A/4)
c. A/4
d. (2 ± 3 ) (A/4)
e. ninguna
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
IX OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, Mayo de 2004
PRIMERA PARTE
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:
X = 435435.6734 [cm.]
ex = 0.0062 [cm.]
El número de cifras significativas correctas del resultado final será:
a. dos
b. cuatro
c. seis
d. siete
e. ninguna
2. Dos coches A y B parten simultáneamente del punto P y se mueven por caminos
rectilíneos 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, moviéndose
con aceleración 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 número entero
positivo será:
a.
nv A
b. v A / n
c. 2 nv A
d. 2v A / n
e. ninguna
43
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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3. Cada uno de los tres sistemas mostrados en la figura es capaz de alcanzar una
aceleración máxima, de modo que los objetos A y B aun se mueven juntos, sean aI aII
aIII sus aceleraciones máximas, P, Q, R las fuerzas aplicadas en las posiciones
mostradas. Si mA>mB y solo existe fricción entre A y B. ¿Cual de las siguientes
afirmaciones es correcta?
4. Prospecciones geofísicas indican que a una cierta profundidad de la corteza terrestre
existe una cavidad aproximadamente esférica 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 próxima a la cavidad
da el valor g = 0.99997 g0, donde g0 seria el valor de la gravedad en P supuesta la tierra
esférica y homogénea, de radio RT = 6370 km. Por simplicidad no se tendrá el efecto de
rotación de la tierra. Una estimación de la distancia d entre el centro de la cavidad y el
punto P de la superficie terrestre será:
a. 6,95 Km.
b. 8,25 Km.
c. 5,75 Km.
d. 4,55 Km e. ninguna
5. Una escalera rígida 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 función del ángulo es:
a. v2/(2Lsen3 α ) b. v2/(2Lsen2 α ) c. v2L sen α /(2L) d. v2/(L sen α ) e. ninguna
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
6. Cuatro cargas iguales Q se encuentran en los vértices 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 energías cinéticas 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
0
πε
L )) (4+ 2 ) /2 ; (q2 /(4
πε
L )) (2+ 2 ) /2); q2 /(4
πε
0
0
L ) ; cero
0
b. (q2 /(4
2
0 L )) (4+ 2 ) /2 ; (q /(4
πε
πε
c. (q2 /(4
πε
0
d. (q2 /(4
0
πε
L )) (2+ 2 ) /2 ; (q2 /(4
πε
L )) (2+ 2 ) /2 ; (q2 /(4
πε
0
0
0
L )) (1+ 2 )/2 ; q2 /(4 π ε L )
2
0 L )) (2+ 2 ) /2); (q /(4
πε
0
L )) (1+ 2 ) /2); (q2 /(4
πε
L )) (1+ 2 ) /2); (q2 /(4
πε
0
L )) ( 2 )/2 ; q2 /(4 π ε L )
0
L )) ( 2 )/2 ; cero
e. Ninguna
7. Un gas ideal, que se encuentra inicialmente en un estado definido por pi, Vi, Ti,
experimenta una expansión isotérmica hasta un estado m en el que la presión es pm =
pi/2. el volumen del estado m será:
a. 2Vi
b. 3Vi
c. 4Vi
d.
(3/2) Vi
e. Ninguna
8. En una cubeta se vierte un liquido de índice de refracción n= 1.5. Se hace incidir un
rayo láser sobre la superficie libre del liquido bajo un ángulo de incidencia α a) ¿para
que un ángulo de incidencia el ángulo de refracción es β = α /2? b) la situación
inferior
no se cumple para todos los líquidos. Para que valor del índice de refracción n del
liquido dicha relación es imposible’
a. 820 ; n<
2
b. 820 ; n=
2
c. 820 ; n<
2
d. 820 ; n>
2
e. ninguna
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
X OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 8 de mayo de 2005
Primera Etapa Examen Simultaneo
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 círculo su respuesta o anótela en el último 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 móvil 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 variación de la energía cinética es:
a. 9920 J
b. 51167 J
c. 5005 J
d. 3395 J
e. 415 J
f.
d. 895 W
e. 11458 W
f.
La potencia promedio del motor es:
a. 1930 W
b. 99 W
c. 88505 W
2. Una molécula de gas que tiene una rapidez de 300 m/s choca en forma elástica contra
otra molécula de la misma masa que inicialmente estaba en reposo. Después de la
colisión, la primera molécula se mueve formando un ángulo de 30º con su dirección
inicial. La rapidez de las dos moléculas después de la colisión es:
a. Rapidez 1:
Rapidez 2:
y el ángulo formado por la dirección incidente y la del movimiento posterior de la
molécula blanco es:
Angulo:
3. ¿Que fracción del volumen de un témpano de hielo esta descubierta?
a. 92.1% b. 91.0 % c. 93.1 % d. 87.0 % e. 89.3 % f. 88.2 %
g.
Ayuda: ρa = 1.03 g/cc , ρh = 0.92 g/cc
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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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 fricción con la pared y el
coeficiente de fricción
estática entre el suelo y la escalera es μe = 0.40. ¿Cuánto 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
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OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
X OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 8 de mayo de 2005
Primera Etapa Examen Simultaneo
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 círculo su respuesta o anótela en el último inciso si no esta en las
respuestas o llene los espacios en blanco asignados para tal fin.
1. El área 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 armónico simple es descrito por la ecuación x = 4sen (0.1t + 0.5), donde
todas las cantidades se expresan en unidades MKS. Encontrar:
a. Amplitud:
Periodo:
Frecuencia:
Fase Inicial:
b. la posición para un tiempo de 5 s.
c. Graficar x vs t:
48
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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3. Si Ud. ve un rayo y escucha su sonido 12 s después, la distancia a la que cayo este
relámpago 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 mínima 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.
49
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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X OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 8 de mayo de 2005
Primera Etapa Examen Simultaneo
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 círculo su respuesta o anótela en el último 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 kilómetros mide?
a. 1782Km
b. 1.782Km
c. 1.782mKm
d. 0.0001782Km
e.
2. En un experimento donde se ha medido la temperatura en función de la longitud de un
cuerpo se han obtenido los siguientes datos:
5
10
17
29
35
69 110 150 244 350 500
T [ºC]
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 fenómeno.
b. ¿Cual de estas dos cantidades es un escalar y cual un vector?
Temperatura =
Longitud =
50
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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c. Si l a longitud del cuerpo a 22 ºC vale (77.48 ± 0.003 ) m escriba:
Error relativo de L =
Error porcentual =
3. Dados dos vectores A de 6 unidades haciendo un ángulo de + 36º con el eje x; B de 7
unidades y en la dirección negativa del eje x. La suma de los vectores y el ángulo de
la dirección de vector suma con eje es:
Magnitud de la suma:
Angulo de la dirección del vector suma:
51
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 2008
PRIMERA ETAPA
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
1. Encuentre el valor de la resistencia equivalente entre A y B para la configuración cúbica
mostrada, si todas las resistencias son iguales a R=1 [Ω ].
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 qué lugar
sobre el eje x se anula el potencial eléctrico producido por estas cargas?
3. Una carga positiva q=3.2 [nC] de 9.0*10-30 [kg] de masa se inyecta en una región de
campo eléctrico constante E a una velocidad de 4.2*105 [m/s]. Si la carga se inyecta en
la misma dirección que el campo y alcanza el reposo tras recorrer una distancia de 30
[cm]: a) ¿En qué sentido, respecto del campo eléctrico, se inyectó la carga? b) ¿Cuál es
el valor del campo E?
52
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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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 gráfico del potencial eléctrico en puntos sobre el eje x
para el intervalo -3a < x < 3a. Construya su gráfica en términos de KQ/a
5. Considere el esquema de líneas equipotenciales que se muestra. a) Dibuje las líneas de
campo eléctrico. b) ¿El campo eléctrico en el punto A es mayor o menor que en B?
Explique
53
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 2008
PRIMERA ETAPA
CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA
1. La regla de la mano derecha permite encontrar para un vector resultante:
a. Magnitud y dirección
d. Magnitud, dirección y sentido
b. Magnitud y sentido
e. Ninguna
c. Dirección y sentido
2. Un objeto parte del origen desde el reposo entre 0 y t1 se mueve con aceleración
constante y de t1 a t2 con velocidad constante
x
x
0
0
t1
t2
t1
t
t2
t
a.
b.
x
x
x
0
0
0
t1
t2
c.
t
t1
t1
t2
t
t2
d.
e.
3. Sean x1, x2 y x3 los estiramientos de los tres resortes idénticos. La relación entre estos
estiramientos será:
a. x1= x3 < x2 b. x1= x2 < x3
c. x1= x2 < x3 d. x1> x2 > x3
e. x1< x2 < x3
5
kgr
2
kgr
3
kgr
5
kgr
54
t
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
4. Al bloque de la figura se le aplica la fuerza P=100 [N] bajo un ángulo de 30º, el
coeficiente cinético µc entre el bloque y la superficie de apoyo es 0.3 mientras que el
estático es µs=0.4, la masa del bloque es m=20 [kgr] la aceleración del bloque en [m/s2 ]
será:
P
a. 5.00
d. 4.33
b. 2.14 c) 0
e. Ninguna
30º
5. Sea P la potencia, F la fuerza aplicada. ¿Cuál 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 está formado por los bloques m1=3 [kgr], m2=2 [kgr] y
m3=1[kgr]; m1 y m2 están unidos por una cuerda de longitud l1=0.5 [m], m2 y m3 están
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] será:
a. 4.90
b. 3.675
c. 2.940
d. 4.58
e. Ninguna
55
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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PRIMERA ETAPA
CURSO: SEGUNDO DE SECUNDARIA
1. La siguiente tabla, muestra las medidas obtenidas del cono truncado que se muestra.
Determínese 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 diámetro interior D1 y del diámetro
exterior D2 del disco hueco de la figura, medidos con un tornillo micrométrico de precisión
P=0,001 cm. Exprese el resultado de la medición de ambas series con sus respectivos
errores.
No
D1
(cm)
D2
(cm)
1
2
3
4
5
6
7
D1
2,031 2,093 1,982 1,890 2,054 2,046 1,981
4,093 4,132 4,002 3,989 3,871 4,023 4,012
56
D2
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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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, están relacionadas a las coordenadas (x,y) y al ángulo de rotación por
las expresiones:
x' = x cos α + ysenα
y' = − xsenα + y cos α
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 después que se lanza la primera.
Demostrar que la primera piedra pasará a la segunda exactamente 4 segundos después que
se soltó 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:
d i = xi − x
σ x=
∑d
2
i
n(n − 1)
57
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PRIMERA ETAPA
CURSO: PRIMERO DE SECUNDARIA
r
r
r
ˆ
b
= (1iˆ − 2 ĵ) , c = (− 1iˆ + 7 ĵ) . Determinar la
a
=
(3i
−
1
ĵ)
1. Se dan tres vectores
,
r
r = ar + br + cr
r
p
descomposición del vector
en base de a y b
r
r
r
p
=
(2a
−
3b
)
a.
r
r
r
p
=
(3a
−
4b
)
b.
r
r
r
c. p = (2a + 3b )
r
r
r
d. p = (3a + 4b)
e. Ninguno
2. Dados tres números: 49238.42; 6.382 ×10 4 ; 86.545, multiplicarlos y dividir el resultado
entre el primero. Encuentre el resultado con el número correcto de cifras significativas
a. 112.1746
b. 112.2
c.112.175
d. 112.18
e. Ninguno
x y z
3. Dada la ecuación F = n r v donde: F representa una fuerza, n la viscosidad, r es una
longitud, y ν una velocidad, hallar : (x+y+z).
a. 1
b. 3
c. 5
d. 4
e. Ninguno
4. Se utiliza un flexómetro 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
medición como un valor central ± una incertidumbre. ¿Cuánto es el error porcentual de la
medición?
a. 0.52%
b. 0.90%
c. 0.30%
d. 0.11%
e. Ninguno
5. Un valor aproximado, útil y fácil de recordar, del número de segundos que hay en un
7
año es π ×10 . Determine el porcentaje de error en este valor aproximado.
a. 0.72%
b. 0.30%
c. 0.58%
d. 0.91%
e. Ninguno
58
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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6. En otoño de 2002 un grupo de científicos de los Álamos National Laboratory determinó
que la masa crítica del neptunio 237 es de unos 60 [kg]. La masa crítica de un material
fisionable es la cantidad mínima que debe juntarse para iniciar una reacción en cadena. Este
elemento tiene una densidad de 19.5 [g/cm3] ¿Qué radio tendría una esfera de ese material
que tiene la masa crítica? (Tome π = 3.16 )
a. 2.0[cm] b. 0.02[cm]
c. 9.0[cm] d. 0.009[cm]
e. Ninguno
59
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PRIMERA ETAPA
CURSO: OCTAVO DE PRIMARIA
1. Un tren pasa frente a un observador durante T1 segundos y a lo largo de un túnel de
longitud L metros durante T2 segundos. Tenga en cuenta el paso del tren a lo largo del túnel
desde la entrada hasta la salida del último vagón. Considere que el túnel es más largo que el
tren. Determine la longitud y velocidad del tren, teniendo en cuenta que su velocidad es
uniforme.
a. V = 1 / (T2 ) ;
Ltren = L / ( T1)
b. V = L ;
Ltren = T1 / (T2 - T1)
c.V = 1/ (T2 - T1);
Ltren = L / (T2 - T1)
d.V = L / (T2 - T1); Ltren = L T1 / (T2 - T1)
e. Ninguna
2. Señale la afirmación correcta relacionada con la hipótesis:
a. La confirmación de las hipótesis se debe buscar en escritos u opiniones de
científicos.
b. Una hipótesis es una suposición o conjetura previa sobre causas del fenómeno
observado.
c. Las hipótesis deben ser ciertas o de lo contrario no podrán ser hipótesis.
d.Ninguna
3. Señala la afirmación correcta relacionada con el diseño experimental:
a. Un buen diseño experimental es aquel en el que no controlamos la variación de
multitud de variables, procurando que la mayoría sean constantes.
b. La experiencia debe ser previa a las teorías o leyes
c. El diseño experimental es el plan o estrategia concebida para responder a las
preguntas de la investigación.
d. Los diseños no prescinden de ninguna variable y manejan fenómenos próximos a la
realidad.
e. Ninguna
4. Diga qué es un cuerpo electrizado, cuántos tipos de carga existen, cite las partículas que
forman al átomo y diga qué tipo de carga tienen.
60
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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5. Al frotar una barra de plástico con un paño de lana aquélla adquiere una carga de -8[μC].
¿Cuántos electrones se transfieren del paño de lana a la barra de plástico?
a. 5*1012
b. 100 *1010 c.150 *1034
d. 8 *1034 e. Ninguna
6.- Un automóvil recorre 500 metros en 50 segundos con velocidad constante. La distancia
que recorre durante 15 segundos, expresada en metros, es:
a. 50
b. 100 c. 150
d. 200 e. Ninguna
61
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PRIMERA ETAPA
CURSO: SEPTIMO DE PRIMARIA
1. El prefijo Tera es:
a. 1012
b. 10-12
c. 1015
d. 10-15
e. 109
2. El sonido es producido por:
a. cualquier fenómeno que cause una variación en la presión del aire (presión
atmosférica).
b. El calor que emite un cuerpo.
c. La temperatura de un cuerpo.
d. La luz que emite un cuerpo.
e. Ninguna
3. Convertir 10 [ergios] a [Joule]
a. 107
b. 106
c. 10-6
d. 1012
e. 10-19
4. El paso directo del estado sólido al estado gaseoso se llama:
a.
b.
c.
d.
e.
Sublimación
Evaporación
Fusión
Condensación
Licuefacción
62
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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5. El punto de congelamiento del agua es 0°C, el del aceite de oliva es -6°C, el del mercurio
es -40°C y el del alcohol etílico es -114°C. Si fuera posible bajar la temperatura lentamente
de 0°C a -50°C, ¿qué podríamos observar si tuviéramos 4 recipientes con agua, aceite de
oliva, mercurio y alcohol etílico respectivamente?
63
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PRIMERA ETAPA
CURSO: SEXTO DE PRIMARIA
1. Explicar los siguientes procesos físicos de cambio de fase:
Sublimación
Vaporización
Fusión
Ebullición
Condensación
2. ¿Cuál es la diferencia entre un átomo y una molécula?
3. El punto de congelamiento del agua es 0°C, el del aceite de oliva es -6°C, el del mercurio
es -40°C y el del alcohol etílico es -114°C. Si fuera posible bajar la temperatura lentamente
de 0°C a -50°C, ¿qué podríamos observar si tuviéramos 4 recipientes con agua, aceite de
oliva, mercurio y alcohol etílico respectivamente?
4. ¿Cómo se podría medir la densidad de una patata? Explicar el procedimiento y anotar
los instrumentos que se utilizarán.
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
Parte teórica (40%)
1. La segunda ley de la termodinámica, ¿contradice o corrige la primera ley? Explique
su respuesta.
2. Un fabricante de motores hace la siguiente afirmación: La entrada de calor por
segundo de un motor es de 9 kJ a 435 K. La salida de calor por segundo es de 4 kJ a
285 K. ¿Son creíbles estas afirmaciones?
3. ¿Qué es el rendimiento de una máquina térmica?
4. ¿En un proceso isotérmico a que es igual el calor?
5. He aquí un ejemplo de un proceso adiabático que se puede efectuar sólo con una liga
de hule. Sostenga una delgada liga de hule cómodamente con las dos manos y calibre
su temperatura con los labios. Estire la liga súbitamente y de nuevo tóquela apenas
con los labios. Debe notarse un aumento en la temperatura. Explique con claridad por
qué aumenta la temperatura.
6. ¿Cuál es la fuerza neta que actúa sobre la aguja de una brújula en un campo
magnético uniforme?
7. ¿Puede un campo magnético constante poner en movimiento un electrón inicialmente
en reposo? Explique su respuesta.
8. Una partícula cargada se mueve con una velocidad v en un campo magnético B.
¿Cuándo la fuerza magnética ejercida sobre la partícula es máxima?
9. ¿Cuál es la trayectoria de una partícula cargada en un campo magnético uniforme, si
su velocidad no es perpendicular al campo magnético?
10. ¿Cuánto es el valor numérico aproximadamente del campo magnético sobre la
superficie de la Tierra?
65
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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Parte práctica (60%)
1. Se tienen tres moles de gas ideal, que se encuentran en el ciclo abc (ver figura 1).
Para este gas, Cp = 29.1 J/mol K. El proceso ac es a presión constante, el proceso ba
es a volumen constante y el proceso cb es adiabático. Las temperaturas de este gas
en los estados a, c y b son Ta = 300 K, Tc = 492 K y Tb = 600 K. Calcular el trabajo
total o neto W para este ciclo.
Figura 1
Tabla 1
2. Un deuterón recorre una trayectoria circular de radio 40 cm, en un campo magnético
de densidad de flujo 1.5 wb/m2, y perpendicular al plano de la trayectoria. a.
Calcular la velocidad del deuterón; b. calcular el tiempo necesario para que dé una
semirevolución.
3. Con los datos presentados en la tabla 1, realice un ajuste exponencial de los mismos
y muestre la ecuación del ajuste exponencial realizado (muestre los pasos para
llegar al resultado, caso contrario será anulada la respuesta).
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA
Parte teórica (40%)
1. Cuando una pelota baja por un plano inclinado, aumenta su cantidad de movimiento
lineal. ¿Se viola el principio de conservación de la cantidad de movimiento de este
proceso?
2. Cuando una partícula gira en un círculo genera una fuerza dirigida hacia el centro de
rotación. ¿Por qué esta fuerza no realiza trabajo sobre la partícula?.
3. Cierto resorte uniforme tiene una constante de resorte k. Ahora el resorte se corta a la
mitad. ¿Cuál es la relación entre k y la constante k’ de cada resorte más pequeño que
resulta?. Explique su razonamiento.
4. Una partícula de masa M unida al extremo libre de una barra rígida de masa
despreciable y de longitud L0 gira por medio de un motor en un plano vertical con
velocidad angular constante w, sin rozamiento. Determinar la variación de la cantidad
de movimiento al realizar una vuelta completa.
5. Un bloque de masa m se mueve con velocidad v. Estime el trabajo que realiza la
fuerza normal si el bloque se mueve: a. en un plano liso horizontal; b. En un plano
inclinado rugoso.
6. Se dice que la distancia mínima de frenado para un automóvil se puede obtener (en
metros) dividiendo la velocidad en km por hora entre 10 y elevando al cuadrado el
resultado. ¿Qué opina Ud. de esta "receta"? (El coeficiente de rozamiento entre el
asfalto y las ruedas es 0.8)
7. En un juego de billar considere dos bolas A y B que chocan. ¿Se conserva las
cantidad de movimiento para la bola A después del choque? ¿En que caso se conserva
la energía mecánica para la bola B?
67
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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8. Juan Sube las gradas del su colegio, de A hasta B (Figura), cuando llega a tiempo lo
hace en 3 min. Cuando llega atrasado lo hace en 1 min. Suponiendo que recorre
siempre el mismo camino y a velocidad constante. ¿Cuándo realiza Juan más trabajo:
cuando llega atrasado o cuando llega a tiempo?
B
A
Parte práctica (60%)
1. Un conocimiento adquirido por experiencia, entre los jugadores de billar, es el de
que una vez que una bola en movimiento golpea de lado a otra bola estacionaria, el
ángulo entre sus trayectorias divergentes es de α + β = 90º. Demostrar que esta regla
es una consecuencia de la conservación del momento lineal y de la conservación de
la energía. (Nota: En la práctica esto no se cumple exactamente, pues el proceso está
sujeto a energía rotacional de las bolas).
2. Un hombre y un muchacho van corriendo. En esas condiciones la energía cinética
del muchacho es el doble de la energía cinética del hombre, a pesar de que la masa
del muchacho es la mitad de la masa del hombre. El hombre aumenta su velocidad
en 1[m/s], entonces su energía cinética es igual a la del muchacho. ¿Cuáles eran las
velocidades iniciales del hombre y del muchacho?
3. Un bloque de masa “M2” se encuentra asociado a un carrito de masa “M1” mediante
un resorte de masa despreciable y constante elástica “k” inicialmente en reposo. Se
dispara horizontalmente una bala de masa “m”
con velocidad “v0”, si después del choque la
bala queda incrustado en el bloque de masa
M2
M, halle la máxima deformación del resorte
(x). Desprecie toda forma de rozamiento y
M1
considere M2 = 3m y M1 = 8m.
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: SEGUNDO DE SECUNDARIA
Parte teórica (40%)
1. Para iniciar una fogata, se desea reflejar la luz del sol mediante un espejo sobre papel
bajo madera. ¿Cuál sería la mejor selección del tipo de espejo?
a. Plano
b. Cóncavo
c. Convexo
d. Ninguno de los Anteriores
2. En un cine, a veces un espectador ve a un actor que se mira en un espejo y ve la cara
de él en el espejo. Durante la filmación de esta escena, ¿qué ve el actor en el espejo?
a. Su propia cara b. La cara de usted c. La cara del director d. La cámara de cine
3. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda:
a. Las pizarras de las aulas de clase son superficies de reflexión difusa.
( )
b. Todos los espejos son superficies de reflexión normal.
( )
c. Siempre que se refleje un rayo, su ángulo de incidencia es igual a su ángulo de
reflexión
( )
4. Un espejo plano:
a. Puede utilizarse para magnificar.
( )
b. Produce imágenes reales y virtuales.
( )
c. Siempre produce una imagen virtual.
( )
d. Forma imágenes mediante la reflexión difusa.
( )
5. ¿Cual es la distancia focal de una hoja de vidrio para ventana?
a. Cero
b. Infinito
c. El espesor del vidrio
d. No se puede determinar
69
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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6. Si usted tiene un recipiente de gran superficie e introduce el dedo varias veces para
producir ondas circulares ¿Qué ocurre con la onda si metes el dedo con mayor
frecuencia?
a. Aumenta la longitud de onda
b. Disminuye la longitud de onda
c. Aumenta la velocidad de la onda
d. Disminuye la velocidad de la onda
e. Ninguno de los anteriores
7. Toma un vaso de agua y dale golpecitos ligeros con una cuchara mientras lo llenas de
agua ¿Aumenta o disminuye el tono del vaso conforme se llena el vaso?¿Por qué?
8. Explique la diferencia entre ondas transversales y ondas longitudinales.
9. Diga qué se entiende por “frecuencia natural de vibración” de un cuerpo y ponga tres
ejemplos.
10. Encierre el tipo de cada una de las siguientes ondas:
1. Propagación del sonido en el aire:
Transversal Longitudinal
2. Vibración de una cuerda:
Transversal Longitudinal
3. Vibración de una columna de aire:
Transversal Longitudinal
4. Ondulaciones en la superficie del agua:
Transversal Longitudinal
5. Monedas en fila que se empujan unas a otras:
Transversal Longitudinal
Parte práctica (60%)
1. Una lente divergente (f = – 10 cm) está situada 6 cm detrás de una lente convergente
de distancia focal 12 cm. ¿Dónde se formará la imagen de un objeto distante?
2. Para cierta onda transversal, la distancia entre dos crestas sucesivas es 1.20 m, y
ocho crestas pasan por un punto dado a lo largo de la dirección de recorrido cada
12 s. Calcule la velocidad de la onda.
3. El menor intervalo de tiempo entre dos señales sonoras consecutivas para que una
persona pueda distinguirlas es de 0.1 segundos. Considere una persona parada sobre
una pared.
70
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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a. Determine la distancia para que la persona pueda oir el eco de su voz
b. Suponga que la ecuación de la propagación de su voz es:
Halle la longitud de onda de la emisión de su voz la velocidad de propagación el
periodo y la frecuencia de esta onda.
71
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: PRIMERO DE SECUNDARIA
Parte teórica (40%)
1. Dos vectores se representan con un origen común y se traza el paralelogramo
correspondiente; ¿qué significado tienen las dos diagonales de ese paralelogramo?
2. ¿Es posible que la suma de dos vectores de módulos 2 y 3 sea otro vector de módulo
2?
3. Dos vectores tienen magnitudes iguales. ¿Puede su suma ser cero? Explique
4. Elija la respuesta correcta para que la oración sea verdadera: Un componente de un
vector es …... mayor que la magnitud del vector.
a. siempre
b. nunca
c. a veces
5. Si el vector B se adiciona al vector A, ¿bajo qué condiciones el vector resultante
+ B tiene magnitud A + B?
i.
ii.
iii.
A
A y B son paralelos y en la misma dirección
A y B son paralelos y en direcciones opuestas
A y B son perpendiculares
6. Explique por qué una columna de mercurio de un termómetro primero baja
ligeramente y luego sube cuando el termómetro se pone en agua caliente.
7. Después de cocinar alimentos en una olla de presión, ¿por qué es muy importante
enfriar con agua fría el recipiente antes de tratar de quitar la tapa?
72
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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8. Un globo de helio se deja en un auto en una fría noche de invierno. En comparación
con su tamaño cuando estaba en un auto caliente la tarde anterior, el tamaño a la
mañana siguiente es:
a. mayor
b. menor
c. sin cambio
9. Dos esferas están hechas del mismo metal y tienen el mismo radio, pero una es hueca
y la otra es sólida. Las esferas son llevadas al mismo aumento de temperatura. ¿Cuál
esfera se expande más?
a. la esfera sólida
b. la esfera hueca
c. se expanden la misma cantidad
10. Si a usted se le pide hacer un termómetro de vidrio muy sensible, ¿cuál de los
siguientes líquidos de trabajo escogería?
a. mercurio
b. alcohol
c. gasolina
d. glicerina
Parte práctica (60%)
1. Una herradura de hierro de 1.5 kg inicialmente a 600ºC se deja caer en una cubeta
que contiene 20 kg de agua a 25ºC. ¿Cuál es la temperatura final? (Pase por alto la
capacidad calorífica del recipiente, y suponga que la insignificante cantidad de agua
hierve).
2. Una muchacha que reparte periódicos cubre su ruta al caminar 3 manzanas al oeste,
4 manzanas al norte y luego 6 manzanas al este. a. ¿Cuál es su desplazamiento
resultante? b. ¿Cuál es la distancia total que recorre?.
3. Cuando pasa sobre la isla Gran Bahama, el ojo de un huracán se mueve en una
dirección 60º al norte del oeste con una rapidez de 41 km/h. Tres horas después, el
curso del huracán de pronto cambia rumbo al norte, y su rapidez se reduce a
25 km/h. ¿A qué distancia de Gran Bahama está el ojo 4.5 h después que pasa sobre
la isla?
73
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: OCTAVO DE PRIMARIA
Parte teórica (40%)
1. ¿Cuál de las siguientes expresiones corresponde a la definición de trayectoria?
a.
b.
c.
d.
La longitud del trayecto recorrido por el móvil.
La mínima distancia entre el punto de salida y el de llegada.
La línea imaginaria descrita por el móvil en el transcurso de su movimiento.
La línea recta determinada por las posiciones inicial y final.
2. ¿Qué magnitud permanece constante en un movimiento rectilíneo y uniforme?
a.
b.
c.
d.
Velocidad.
Posición.
Aceleración.
Tiempo.
3. En un movimiento rectilíneo uniforme la gráfica posición-tiempo tiene forma:
a.
b.
c.
d.
De parábola.
Recta inclinada.
Recta horizontal.
No se puede representar.
4. De las siguientes proposiciones referidas al M.R.U, ¿cuál es falsa?
a. La velocidad inicial es menor que la velocidad final.
b. En tiempos iguales se recorren espacios iguales.
c. El tiempo empleado en hacer un recorrido se calcula dividiendo el espacio
recorrido entre la velocidad.
d. La trayectoria es una línea recta.
74
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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5. Si comparamos la fuerza electromagnética con la gravitatoria se diría que la
intensidad de la electromagnética es ……. que la gravitatoria.
a. más intensa
b. igual
c. menos intensa
6. La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de
los ……..
a. electrones.
b. protones.
c. núcleos atómicos.
7. ¿Cuántas son las fuerzas o interacciones fundamentales?
a. 2.
b. 4.
c. 5.
8. La fuerza gravitatoria esta ligada a la interacción de …..
a. las cargas eléctricas. b. los cuerpos.
c. los núcleos atómicos.
9. ¿Qué hace la fuerza electromagnética?
a.
b.
c.
d.
Mantiene unido al núcleo atómico.
Mantiene al átomo unido.
Rige el movimiento de los planetas.
Provoca desintegraciones radiactivas
10. ¿Qué hace la fuerza nuclear débil?
a.
b.
c.
d.
Mantiene unido al núcleo atómico.
Mantiene al átomo unido.
Rige el movimiento de los planetas.
Provoca desintegraciones radiactivas.
Parte práctica (60%)
1. Dos autos se mueven en sentidos contrarios con velocidades constantes. ¿Después
de que tiempo se encuentran si inicialmente estaban separados 2 000 m? (velocidad
de los autos 40 m/s y 60 m/s).
2. Un muchacho para bajar por una escalera empleó 30 s. ¿Cuánto demoraría en subir
la misma escalera si lo hace con el triple de velocidad?
3. Un joven estudiante, desea saber a qué distancia se encuentra el cerro más próximo,
para lo cual emite un grito y cronómetro en mano, comprueba que el eco lo escucha
luego de 3 s. ¿Cuál es esa distancia en metros? (vsonido = 340 m/s).
75
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 21 de Septiembre de 2008
SEGUNDA ETAPA
CURSO: SEPTIMO DE PRIMARIA
Parte teórica (40%)
1. ¿La energía solar que tipo de fuente de energía es?
a. Renovable.
b. No renovable
c. Ninguna de las anteriores.
2. Relacione con una flecha las dos columnas:
Medida
Instrumento de Medición
Tiempo
Masa
Longitud
Volumen
3. Si un buceador tuviera que lanzar algo a otro buceador próximo, y este observa la
imagen del buceador, entonces dirigiría el lanzamiento:
a. hacia arriba.
b. hacia abajo.
c. directamente hacia él.
76
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
FCYT - UMSS
4. Imagina que pones frente a un espejo un cartel como el siguiente
Como verías tú la imagen en el espejo:
a.
b.
c.
5. El volumen de un cilindro macizo, que tiene radio R y altura H es:
a. π R 2 H
b. 2π R 2 H
c. 4π R 2 H
6. Escriba la potencia requerida en los siguientes:
0.2 =
=
=
=
=
=
=
x 10-2
x 10-3
x 10-1
x 10
x 100
x 102
x 103
Parte práctica (60%)
1. Encuentre la rapidez de la luz en a. vidrio sílice (n = 1.66), b. agua (n = 1.33) y c.
circonio cúbico (n = 2.20) y además indique por cuál de ellos la rapidez de la luz es
más grande.
2. Un rayo de luz inicialmente en agua entra a una sustancia transparente a un ángulo
de incidencia de 37º, y el rayo transmitido se refracta a un ángulo de 25º. Calcule la
rapidez de la luz en la sustancia transparente.
3. Un rayo de luz incide sobre un bloque plano de vidrio (n = 1.5) de 2 cm de grueso a
un ángulo de 30º con la normal. Trace el rayo de luz a través del vidrio y encuentre
los ángulos de incidencia y refracción en cada superficie.
77
OLIMPIADAS DE FÍSICA, ASTRONOMÍA-ASTROFÍSICA 1998-2009
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XIII OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 21 de Septiembre de 2008
SEGUNDA ETAPA
CURSO: SEXTO DE PRIMARIA
Parte teórica (40%)
De la pregunta 1 al 3. Observa la figura 1 para responder.
1. ¿Por qué es más fácil levantar una carga con una polea como la de la ilustración?
a.
b.
c.
d.
La polea te permite jalar hacia abajo para levantar la carga.
La polea aumenta tu fuerza.
La polea reduce el peso de la carga.
La polea aumenta el peso de la carga.
2. Para que la carga esté por encima del suelo y no se mueva, ¿qué tiene que hacer la
mano?
a. La mano tiene que ir bajando por la cuerda.
b. La mano tiene que ir subiendo por la cuerda.
c. La mano tiene que estar jalando de la cuerda con una fuerza igual al peso del
otro lado
d. La mano tiene que soltar la cuerda.
3. ¿Cuál de los objetos siguientes usa una polea?
a.
b.
c.
d.
Un subibaja.
Una correa de perro.
Un asta de bandera.
Una patineta.
78
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DEPARTAMENTO DE FISICA
De la pregunta 4 al 5. Observa la figura 2 para responder.
4. ¿Qué maquina simple se observa en la figura?
a.
b.
c.
d.
Un plano inclinado.
Una rueda y un eje.
Un tornillo.
Una palanca.
5. Qué le sucede a la maquina simple cuando la niña empuja con el pie hacia abajo?
a.
b.
c.
d.
La máquina empuja la piedra hacia abajo.
La máquina empuja la piedra hacia arriba.
La máquina jala la piedra hacia arriba.
La máquina se desliza por debajo de la piedra.
De la pregunta 6 al 8. Observa la figura 3 para responder.
Un estudiante frota un bloque de madera con papel de lija. Al frotarlo, nota que la madera
se calienta.
6. ¿Qué cambio de energía observa el estudiante?
a.
b.
c.
d.
La energía de movimiento se transforma en energía eléctrica.
La energía de movimiento se transforma en energía luminosa.
La energía de movimiento se transforma en energía calórica.
La energía calórica se transforma en energía almacenada.
7. Este cambio de energía se parece al cambio que se produce cuando ……..
a.
b.
c.
d.
Se quema una vela.
Un lagarto calienta su cuerpo al sol.
Los neumáticos de un auto se calientan en un largo viaje.
La leche se mantiene fría en el refrigerador.
8. ¿Cuál es la fuente de energía que calienta el bloque de madera?
a.
b.
c.
d.
La energía almacenada en el bloque de madera.
La energía almacenada en el papel de lija.
La energía almacenada en el bloque de madera y el papel de lija.
La energía almacenada en el estudiante.
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Figura 1.
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Figura 2.
Figura 3.
Parte práctica (60%)
1. Un minero necesita levantar una roca que pesa 400 kgf con una palanca cuyo brazo
de palanca (a) mide 3 m, y el de resistencia (b) 70 cm, ¿qué fuerza se necesita
aplicar para mover la roca?
2. ¿Qué longitud tiene el brazo de palanca (a) de una carretilla, si al aplicarle una
fuerza de 4 kgf levanta una carga de 20 kgf de arena (R) y su brazo de palanca mide
0.20 m?
3. ¿Qué fuerza necesitará aplicar un individuo para cargar una bolsa de 350 kgf, si
utiliza un polipasto de 3 poleas?
Problema 1.
80
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PRIMERA ETAPA
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
PARTE CONCEPTUAL. (8 % c/u)
1. ¿Es mayor la fuerza de rozamiento estático o cinético y por qué?
………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………
v2
2. La fuerza radial se da por: F = m . Si la velocidad se triplica. ¿Cuál es el valor de la
r
nueva fuerza?.
3. En el sistema Internacional:
La fuerza electrostática se mide en ……………………………..
El potencial eléctrico en ………………………………………..
La resistencia eléctrica en ………………………………………
La potencia eléctrica en ………………………………………
qq
4. La ley de Coulomb se define por: F = k 1 22
d
a. ¿Cuál es el valor de la fuerza si la distancia de separación entre cargas se reduce
a la mitad?.
b. ¿Cuánto es la fuerza si la distancia de separación se duplica?.
a.
b.
c.
d.
81
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DEPARTAMENTO DE FISICA
5. Dibuje las líneas de campo para los siguientes casos:
-
-
;
-
+
:
PARTE PRACTICA (15 % c/u)
1. Un ciclista y su bicicleta tiene una masa de 65 kg si asciende por una pendiente de 15º
km
de inclinación respecto de la horizontal a velocidad constante de 25
¿Qué potencia
h
desarrolla ese ciclista?.
2. Una piedra de 200 g se ata al extremo de una cuerda de 1 m de longitud y se le hace
girar en un plano vertical. calcular:
a. La velocidad mínima para ello.
b. Si la velocidad se duplica, calcular la tensión de la cuerda en el punto mas alto de su
recorrido
3. Una partícula cargada permanece en reposo en un campo eléctrico vertical y dirigido
hacia arriba produciendo entre las placas paralelas y horizontales igualmente cargadas
de electricidad de signo contrario, a 8 cm de distancia. Calcular la diferencia de
potencial V entre ambas placas, si la partícula en cuestión tiene una masa de 6 10-15 kg
y de carga 4,2 10-12 C.
EQ
E
mg
4. Tenemos un péndulo que podemos considerar como simple, formado por una esfera de
100 g suspendido de un hilo de 1 m de longitud, separamos la esfera de su posición de
equilibrio hasta formar un ángulo de 30º y luego lo soltamos para que oscile libremente.
Se pide a) La energía potencial cuando la elongación es máxima, b) la velocidad
máxima que alcanzará, c) El tiempo que empleará en 10 oscilaciones completas. Se
supone que el rozamiento es despreciable.
82
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PRIMERA ETAPA
CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA
PARTE CONCEPTUAL (10 % c/u)
I. Complete las siguientes expresiones
r
r r
r
1. El producto escalar de los vectores A y B es A • B = ……………………. (4 %)
2. En el movimiento rectilíneo uniforme la velocidad es ………………….. y la
aceleración ……………… (4 %)
3. La presión atmosférica a nivel del mar es ……………..En Cobija dicha presión
atmosférica será ……….. que en Potosí. (4 %)
4. Los fluidos son ………………….y líquidos …………………. que pueden
trasladarse de un lugar a otro (4%)
5. El movimiento circular se caracteriza por tener su ………………… constante en
cada punto de su recorrido. (4 %)
83
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6. El gráfico siguiente ilustra la variación de la velocidad versus tiempo de una
partícula que se mueve sobre el eje OX de un sistema de coordenadas (20 %)
v
30
15
1
9
2
3
4
5
6
7
8
10
0
a.
b.
c.
d.
e.
¿Qué tipo de movimiento tiene entre 0 y 2 segundos?.
¿Cuál es la aceleración, para los tres tramos de la partícula?
¿Qué clase de movimiento tiene entre los 2 y 5 segundos?
¿Qué distancia recorre entre 0 y 2 segundos?
¿Qué distancia recorre entre 2 y 5 segundos?
PARTE PRACTICA (20 % c/u)
r
r
r
r
r
r
r r
1. Se tiene los vectores A = 4i + 8 j + mk y B = 5i − j + 2k encuentre el valor de m si los
r r
vectores A y B son perpendiculares entre si.
2. Un hombre de 70 kg salta de una balsa cuadrada de 2 m de lado que se encuentra sobre
un lago de agua. ¿Cuánto se levanta la balsa? densidad del agua 1000 kg/m3.
3. El agua sale de un grifo de 8 mm. de diámetro a una velocidad v a) Encuentre el
diámetro del tubo con la cual llega, si la velocidad del agua en dicho punto es v/4, b)
Encuentre el caudal de agua que sale del grifo
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PRIMERA ETAPA
CURSO: SEGUNDO DE SECUNDARIA
PARTE CONCEPTUAL
Complete la palabra que falta
1. En el movimiento parabólico: (7,5 %)
a. En el eje de las abscisas los proyectos tienen …………………………………
b. En el eje de las abscisas los proyectiles tienen ……………………………………..
c. En el movimiento de proyectiles en el punto máximo de su recorrido la velocidad es
……………
2. Una longitud determinada mide exactamente 50, 03 cm. Pero nosotros redondeamos el
valor y decimos que mide medio metro ¿Qué error relativo se comete? (7,5 %)
3. Si en un lugar donde g = 9, 80 m/s2 tomamos g = 10 m/s2 ¿Qué error relativo
cometemos? (7,5 %)
4. Si tiene 3 Vectores iguales y concurrentes, están en equilibrio cuando forman ángulos
de 120º. Gráficamente muestre que lo resultante es igual a la suma de dos lados.(7,5 %)
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5. De la observación de los siguientes histogramas (10 %)
A
B
a. ¿En cuál de los resultados graficados se tiene mejor precisión?
b. ¿Cuál de las gráficas muestran mejor el resultado buscando exactitud?
c. ¿En cuál de los gráficos muestra error sistemático?
PARTE PRACTICA (20 % c/u)
1. Al medir el diámetro interior de un tubo si se obtuvieron los siguientes valores con el
calibrador 12, 4 mm, 12, 6 mm, 12, 3 mm, 12, 7 mm, 12, 5 mm. Calcule, el valor
medio, la desviación típica media y el error porcentual y anote el resultado
2. Dos jugadores de básquet Ball de la misma talla están parados uno frente al otro para
hacer pases, si las componentes de la velocidad son: En el eje de las abscisas 7 m/s y en
el eje de las ordenadas 9 m/s. ¿A qué distancia estará posicionado el otro jugador para
recibir el balón?.
3. Encuentre la velocidad angular de cada una de las manecillas del reloj.
86
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PRIMERA ETAPA
CURSO: PRIMERO DE SECUNDARIA
PARTE CONCEPTUAL (10 % c/u)
1. Anotar 3 ejemplos de cosas que se pueden medir y 3 ejemplos de cosas que no se
pueden medir
-------------------------------------------------………………………………
-------------------------------------------------………………………………
-------------------------------------------------………………………………
1
de mm y el tornillo Micrométrico con una
2. El Vernier mide con una precisión de
10
1
de mm ¿Cuál es la forma correcta de escribir el resultado, si con el
precisión de
100
Vernier se tiene una lectura de 5 mm y con el tornillo Micrométrico 5 mm?.
………………………………………………………………………………………………
………………………….
………………………………………………………………………………………………
………………………….
3. Cite 2 ejemplos de errores sistemáticos, 2 ejemplos de errores personales.
-------------------------------------------------………………………………
-------------------------------------------------………………………………
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4. Un muchacho corre en su bicicleta a casa de un amigo. depuse de breve tiempo regresa
lo más rápidamente posible. La figura muestra la gráfica posición - tiempo de ese
recorrido. Interprétala. Representa la gráfica velocidad – tiempo de ese recorrido
Posición [km]
5
4
3
2
1
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Tiempo en [horas]
PARTE PRÁCTICA. (15 % c/u)
1. Dos móviles A y B parten simultáneamente en la misma dirección y sentidos contrarios
2
km
y el móvil B de velocidad de
separados 6 km, si el móvil A tiene velocidad de 60
3
h
A. ¿Cuándo y donde se producirá el encuentro respecto del punto de partida de A?.
2. Si el metro patrón está hecha con un error de ± 0, 0025 %, expresar este error en
milímetros.
3. Escriba las siguientes expresiones en forma desarrollada.
a.
b.
c.
d.
e.
2,510-3 l =
33 105 m =
95 10-3105 g =
98 100 N =
7,7 10-6 s =
4. Redondee los siguientes valores a tres cifras significativas.
a.
b.
c.
d.
e.
3,006 =
0,006238 =
6,8895 =
5,335 =
6,2350 =
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PRIMERA ETAPA
CURSO: OCTAVO DE PRIMARIA
PARTE CONCEPTUAL
1. En los siguientes casos, coloque en el paréntesis una F si la afirmación en falsa o V si es
verdadera. (20 %)
a. la temperatura del agua se mide en kg
( )
b. la edad de usted también se mide en h
( )
c. la densidad se mide en kg/m3
( )
d. la carga eléctrica se mide en Newton
( )
e. Al frotar una varilla de vidrio con un paño de seda éstas se cargan de electricidad.
( )
2. En los siguientes casos complete según corresponda (20 %)
a. Por medio de flechas indique las atracciones o repulsiones que se dan en los siguientes
casos
+
+
+
-
-
-
b. El peso matemáticamente queda expresado por ………………
c. La unidad de medida del peso en el MKS es el ……………………. y en el CGS en
………………
d. La ley de Coulomb de la electrostática tiene matemáticamente la expresión
…………………
89
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PARTE PRACTICA (20 % c/u)
1. Por la Ley de Coulomb se sabe que F = k
q1.q2
que si las cargas son iguales entonces
d2
q 21
F = k 2 , si la carga q2 = 3q1 ¿Cuál es el valor de la fuerza?
d
m
2. La densidad de los cuerpos se define por : d = , ¿Cuál es el valor de la densidad? si:
V
a. Se duplica su masa
b. Se triplica su volumen
c. Se duplica su masa y su volumen
3. El agua hierve en Potosí a 87º C ¿Cuál es la temperatura de ebullición del agua en ºF?
90
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PRIMERA ETAPA
CURSO: SEPTIMO DE PRIMARIA
PARTE CONCEPTUAL.
I. complete cada uno de los espacios según corresponda
1. La materia por el estado en que se encuentra se clasifica en: (7 %)
……………………………….,
……………………………………..y
……………………………….
2. Las densidades de algunos elementos químicos son: (10 %)
g
a. Mercurio d = 13, 6
cm3
Kg
b. Oro d = 193 000
m3
g
c. Hierro d = 7,9
cm3
Convierta esas unidades al sistema MKS o cgs, según corresponda.
3. En la tabla periódica los elementos están clasificados por (7 %)………………. y
………………….
4. Los elementos químicos llamados gases nobles son (8%)……………………,
………………….,……………..
………………,
……………………..,
…………………………,…………………………,………………………
5. El sonido tiene diferentes velocidades en cada medio material, así como en cada estado
de la materia, entonces: en el aire ¿será mayor o menor la velocidad del sonido que en
los sólidos? (8%)……………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………..
91
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6. ¿Cuál de los factores de conversión es correcto? (6%)
a. 1 m = 3,28 pies
g
kg
b. 1 = 1000 3
cm
m3
c. 1 km = 100 pulgadas
d. 1h = 360 s
e. 1 dia = 43 200 s
PARTE PRACTICA. (18 % c/u)
1. Subraye las expresiones que corresponden al sistema MKS o cgs
miligramo,
libra,
kilómetro,
segundo,
centímetro,
pulgada,
2. Escriba en potencias de diez las siguientes cantidades:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
0,000006 =
99000000 =
87000 106 =
0,000055
50 =
800 millones =
3. Escriba en la potencia indicada las siguientes expresiones.
a.
b.
c.
d.
e.
0,009 = ………….10-4
0,009 = ………….102
0,009 = ………….10-1
0,009 = ………….10-2
0,009 = ………….103
92
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PRIMERA ETAPA
CURSO: SEXTO DE PRIMARIA
PARTE CONCEPTUAL
I. En cada uno de los espacios completa según corresponda
1. De forma natural. ¿En qué estados se encuentra la materia? (7%)
………………………………………………………………………………………………
………………………..
2. El punto de ebullición, ¿es el mismo en cualquier lugar de la tierra o varía? ¿por qué? (7
%)……………
………………………………………………………………………………………………
………………………….
………………………………………………………………………………………………
………………………….
3. El átomo está formado por (6 %): ……………………, ………………………..y
…………………………
4. Si usted deposita en un recipiente con agua, un material de menor densidad (corcho) y
otro de mayor densidad (plomo), ¿Cuál de ellos flotará? ¿Por qué?(6
%)…………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………
…………………………..
5. Si se tienen 1 m3 de plastoform, 1 m3 de corcho y 1 m3 de madera ¿Cuál de ellos podrá
levantar y por qué?.(7 %)
………………………………………………………………………………………………
………………………….
………………………………………………………………………………………………
…………………………..
93
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6. Combine los elementos anotados en la parte derecha con los de la izquierda. A cada
elemento de cada lado solo debe asociar uno y solo uno. (7 %)
• En invierno se congela
•
•
•
•
•
metal.
Toma la forma del recipiente que lo contiene
agua.
No tiene carga eléctrica
plastoform.
Es muy liviano
electrón
Es sólido
neutrón.
Su carga eléctrica es negativa
líquidos.
A
B
C
D
E
F
PARTE PRÁCTICA (20 % c/u)
1. Se tiene 1 kg de agua y 1 kg de hielo ¿Cuál de ellos tiene menor densidad? y ¿Por qué?
2. A nivel del el agua hierve a 100ºC en Potosí que está a 3 900 metros sobre el nivel del
mar, el agua hierve a 87ºC ¿Por qué considera que hay esa diferencia de temperaturas
del punto de ebullición del agua?.
3. En un esquema muestre todos los estados o fases de la materia.
94
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: CUARTO DE SECUNDARIA
I. Parte Conceptual (40%)
i) Indique si la Siguiente Sentencia es Falsa o Verdadera (2 % c/u)
1. La energía térmica es la parte de la energía interna que cambie cuando cambia la
temperatura del sistema.
(F)
(V)
2. Es posible construir una maquina térmica que, operando en un ciclo, no produzca otro
efecto que la absorción de la energía térmica de un dispositivo y la realización de una
cantidad igual de trabajo.
(F)
(V)
3. La fuerza eléctrica siempre esta perpendicular al campo eléctrico, en tanto que la fuerza
magnética esta en la dirección del campo magnético
(F)
(V)
ii) Complete los espacios con las palabras que corresponda (5 % c/u)
4. La ……………………….. establece que si los cuerpos A y B, cada uno por su lado,
están en equilibrio térmico con un tercer cuerpo C, entonces A y B están en equilibrio
térmico entre si.
5. Se designa como………………………..a aquel en el cual el sistema (generalmente, un fluido
que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno.
95
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iii) Responda las Siguientes Preguntas (8 % c/u)
6. ¿Cómo se relaciona la ley de la conservación de la energía con la primera ley de la
termodinámica?
7. ¿Qué es un proceso isobarico?
8. Describa las propiedades de las curvas adiabaticas en un diagrama P-V
II. Parte Práctica (60%), (20 % c/u)
1. Se utilizan dos compresores para elevar la presión de un gas diatomico, para el que
5
Cv = R , de la forma siguiente: El primer compresor reduce el volumen inicial del gas
2
Vo hasta un volumen intermedio V1, después el gas comprimido se enfría a volumen
constante hasta adquirir la temperatura inicial To, a continuación trabaja el segundo
compresor que reduce el volumen del gas hasta V2. a) Calcular para que valor de V1
expresado en función de Vo y V2, el trabajo total realizado por los compresores es el
mínimo posible y cual es su valor. B) Calcular también el trabajo que realiza cada
compresor en el caso anterior.
2. Un haz de electrones con velocidad v = 10 6 [m / s] va ha ser desviado 90º por medio de
un imán como se muestra en la figura. Se pide: a) La dirección del campo magnético
para obtener la deflexión representada; b) El radio de curvatura de la trayectoria de los
electrones cuando se encuentra en la zona del imán, suponiendo que el campo es
constante en la zona del imán y nulo en el exterior; c) La fuerza ejercida sobre los
electrones por el campo magnético; d) el valor del campo magnético suponiendo que el
radio de curvatura de la trayectoria es R= 10 [cm].
96
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: TERCERO DE SECUNDARIA
III. Parte Conceptual (40%)
i) Indique si la Siguiente Sentencia es Falsa o Verdadera (2 % c/u)
1. La presión aplicada a un fluido encerrado se tramsnite a este sin la disminución de la
presión a todas partes del fluido pero se hace variable en las paredes del recipiente que
lo contiene.
(F)
(V)
2. El coeficiente de correlación múltiple establece una medida del grado de asociación
lineal entre la variable respuesta y la variable predictora.
(F)
(V)
3. El error de la media aritmética es igual a la desviación estándar de las mediciones
dividida por la raíz cuadrada del número de mediciones.
(F)
(V)
ii) Complete los espacios con las palabras que corresponda (5 % c/u)
4. La masa de un fluido en un movimiento no cambia al fluir. Esto da hincapié a una
relación cuantitativa importante llamada, ………………………………..
5. La ……………………- nos dice que el trabajo efectuado sobre un volumen unitario de
fluido por el …………………………… es igual a la suma de los cambios de la
energías …........ …………… por unidad de volumen que se dan durante el flujo
97
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iii) Responda las Siguientes Preguntas (8 % c/u)
6. Un dirigible más ligero que el aire, lleno de helio, no puede elevarse indefinidamente.
¿Por que no? ¿Que determina la altitud máxima alcanzable?
7. Cuál es el criterio en el que se basa el método de ajuste por mínimos cuadrados?
8. El mercurio es menos denso a altas temperaturas que ha bajas temperaturas. Suponga
que saca al exterior un barómetro de mercurio que estaba dentro de un refrigerador bien
sellado, en un caluroso día de verano, y observa que la columna de mercurio se
mantiene a la misma altura en el tubo. Compare la presión del aire en el exterior con la
del interior del refrigerador.
IV. Parte Práctica (60%), (20 % c/u)
1. Un recipiente consistente en dos cilindros sin fondo y que tiene la forma y dimensiones
mostradas en la figura, se halla sobre una mesa. El borde circular inferior (diámetro 2R)
está herméticamente en contacto con la superficie de la mesa. El peso del recipiente es
P. Dentro del recipiente se vierte un liquido. Cuando el líquido alcanza la altura h en el
tubo delgado, el recipiente, por acción del líquido, se comienza a levantar. Calcule la
fuerza con la cual el líquido levanta el recipiente. Calcule la densidad del líquido.
98
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2. Dos vasos comunicantes de forma cilíndrica llevan sendos émbolos de masas M1 y M2
y áreas S1 y S2, respectivamente. El líquido contenido en el vaso tiene una densidad ρ.
En el equilibrio existe un desnivel h entre ambos émbolos tal como se indica en la
figura inferior.
Si sobre el embolo 1 se coloca una pesa de masa m=M2=2M1, no existe desnivel entre
ambos émbolos, pero si se coloca la misma pesa sobre el embolo 2 se produce un desnivel
H. Determinar el valor de H en función de h.
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XIV OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE FISICA
Cochabamba, 2 de Agosto de 2009
SEGUNDA ETAPA
CURSO: SEGUNDO DE SECUNDARIA
I.
Parte Conceptual (40%)
i) Indique si la Siguiente Sentencia es Falsa o Verdadera (2 % c/u)
1. Al pasar la luz de un medio a otro cambia su longitud de onda
(F)
(V)
2. La condición necesaria para que se produzca un arco iris es que la luz atraviese un
medio opaco.
(F)
(V)
3. El ángulo de reflexión es el ángulo que hace un rayo incidente con la normal del plano
de incidencia
(F)
(V)
ii) Complete los espacios con las palabras que corresponda (5 % c/u)
4. El ………………,consiste en la variación de la longitud de onda de cualquier tipo de
onda emitida o recibida por un objeto en movimiento.
5. Los espejismos producen …………….invertidas: cuando nos vemos en un espejo,
nosotros somos un objeto ……. y nuestra imagen en el espejo es …….., esta imagen
virtual no puede ser tocada. Estas imágenes virtuales de objetos distantes, se ven debajo
del objeto porque los rayos de luz se curvan por efecto de la ………….. Dependiendo
de nuestra posición, es posible ver el objeto y su imagen, o solamente la imagen
iii) Responda las Siguientes Preguntas (8 % c/u)
6. Si un péndulo se acorta, ¿Que le sucede a su periodo y frecuencia? Explique su
respuesta.
7. Explique la diferencia entre ruido y sonido
8. Al ser pulsada una cuerda de guitarra, ¿Vibrará durante un mayor o menor tiempo si no
hubiera caja de resonancia? ¿Por que?
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Parte Práctica (60%), (20 % c/u)
9. En el planeta Arrakis el Ornitoide macho vuela hacia su compañera a 25 m/s mientras
canta a una frecuencia de 1200 Hz, La hembra estacionaria oye un tono de 1240 Hz.
Calcule la rapidez del sonido en la atmósfera de Arrakis.
10. Un observador se sitúa frente a un recipiente cúbico de lado "a", de tal manera que ve la
totalidad de la cara CD únicamente. El recipiente está vacío. ¿Cuál será el volumen de
agua que se debe verter en el recipiente para que el observador, sin variar su posición,
vea un objeto pequeño colocado en el fondo a una distancia b de la cara CD?
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11. Dentro de una esfera de radio R y de superficie interna especular hay un pedazo de una
lente convergente como se muestra en la figura.
Por el orificio "O" penetra paralelamente al eje óptico, a una distancia R/21/2 del mismo, un
rayo de luz. Después de reflejarse dos voces dentro de la esfera, el rayo sale a través del
mismo orificio.
Esto significa que se cumple (justifique su respuesta):
a. cos 2α = 2 sen (45° - α
)
b. tan α = ctg (42° + α
/5)
c. sen 2 α = 1/2 cos (18° +
α )
d. cos α =21/2 sen (27° + α
/5)
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: PRIMERO DE SECUNDARIA
I.
Parte Conceptual (40%)
i) Marke con un Circulo la respuesta Correcta (2 % c/u)
1. Los vectores mostrados en la figura tienen igual magnitud. La magnitud del vector
suma resultante es:
a. 0
b. 2
c. 5
d. 7
2. Un balón de masa m se lanza hacia arriba hasta cierta altura y medida a partir de la
superficie de la tierra. La curva que representa la energía potencial del balón en función
de la altura es:
3. En el movimiento parabólico de un cuerpo cual de las siguientes aseveraciones es
correcta:
a. Su energía potencial es siempre mayor que su energía cinética
b. Su energía cinética es siempre mayor que su energía potencial
c. Su energía total en el punto mas alto de su trayectoria es mayor que en cualquier
otro
d. Su energía total es igual en todos los puntos de su trayectoria
ii) Complete los espacios con las palabras que corresponda (5 % c/u)
4. El ………………………………. es una situación en la que dos objetos en contacto
térmico con uno u otro dejan de tener cualquier intercambio de calor.
5. El trabajo realizado por una ………………………… no puede representarse como una
función de la energía potencial.
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iii) Responda las Siguientes Preguntas (8 % c/u)
6. ¿Porque cuando una enfermera toma la temperatura de un paciente espera que la lectura
del termómetro deje de cambiar?¿La temperatura de cual objeto esta leyendo la
enfermera?
7. Si un objeto sólido tiene un agujero, ¿Qué sucede con el tamaño del agujero al aumentar
la temperatura del objeto?
8. ¿Mediante que mecanismos se puede transmitir el calor?
II.
Parte Práctica (60%), (20 % c/u)
9. Un muchacho parado en un puente de 7 [m] de altura suelta una manzana justo cuando
la parte frontal de un bus de 12 [m] de longitud empieza a pasar por debajo del puente,
si la manzana choca con la parte final del bus , determinar la velocidad del bus si este se
mueve con velocidad constante si la altura del camión es de 2.5m
10. Construir los gráficos de posición versus tiempo, velocidad versus tiempo y
aceleración versus tiempo para la manzana y para el bus.
11. Un contenedor metálico contiene una mezcla de agua y hielo siendo la masa 20 [kgr].
El contenedor se coloca en una habitación en el instante t=0. Se registra a partir de ese
instante la temperatura del agua del contenedor y la grafica de los datos obtenidos estan
recogidos en la figura inferior.
Calcular la masa del hielo que existía en el contenedor en el instante inicial.
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: OCTAVO DE PRIMARIA
I.
Parte Conceptual (40%)
i) Indique si la Siguiente Sentencia es Falsa o Verdadera (2 % c/u)
1. La fuerza electromagnética: es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos
atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o
neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares (10-15 m).
(F)
(V)
2. La parte de la física que se encarga del estudio del movimiento sin estudiar sus causas
es la cinemática
(F)
(V)
3. La distancia recorrida se calcula dividiendo la velocidad por el tiempo transcurrido
(F)
(V)
ii) Complete los espacios con las palabras que corresponda (5 % c/u)
4. La ……………………………. de una partícula es igual al cociente entre la distancia
total que recorre y el tiempo total necesario para cubrir esa distancia
5. La distancia recorrida se calcula multiplicando la …………….. por el ……………..
transcurrido
iii) Responda las Siguientes Preguntas (8 % c/u)
6. ¿Cuáles son las cuatro fuerzas fundamentales?
7. Define con tus propias palabras el significado físico de FUERZA
8. Defina la fuerza de Gravitación.
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II.
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Parte Práctica (60%), (20 % c/u)
9. Una rápida tortuga puede desplazarse a 0.2 [m/s], y una liebre puede correr 10 veces
más rápido. En una carrera, los dos corredores inician al mismo tiempo, pero la liebre se
detiene a descansar durante 120 [s], y por ello la tortuga gana por un caparazón de 0.6
[m].
a. ¿Que tanto duro la carrera?
b. ¿Cuál fue su longitud?
10. Dos automóviles viajan en la misma dirección a lo largo de una autopista recta, uno a
55 [millas/h] y el otro a 70 [millas/h]. a) Suponiendo que empiezan en el mismo punto,
¿Con que ventaja el auto mas rápido llega a un destino a 20 [millas] de distancia?,
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: SEPTIMO DE PRIMARIA
I.
Parte Conceptual (40%)
i) Indique si la Siguiente Sentencia es Falsa o Verdadera (2 % c/u)
1. Mientras mas dígitos posea una respuesta mas exacto es su resultado
(F)
(V)
2. Se dice que un rayo se refleja cuando pasa de un medio a otro en el que viaja con
distinta velocidad
(F)
(V)
3. Se llama índice de refracción absoluto, "n", de un medio transparente al cociente entre
la velocidad de la luz en el vacío "c" y la velocidad que tiene la luz en ese medio "v"
(F)
(V)
ii) Complete los espacios con las palabras que corresponda (5 % c/u)
4. Se les llama ………………………….. al número de todos los dígitos conocidos
reportados en una medida, más el último dígito que es incierto (estimado).
5. En física, medir es la actividad de comparar magnitudes físicas de objetos y sucesos del
mundo real. Como unidades se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos
como estándares, y la …………….. da como resultado un número que es la relación
entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los………………………….. son el
medio por el que se hace esta conversión.
iii) Responda las Siguientes Preguntas (8 % c/u)
6. Indica las semejanzas y diferencia en el procedimiento para calcular el volumen de un
cilindro vertical y un cubo.
7. Mencione tres fuentes de energía renovable y tres de energía no renovable y explique
porque se las clasifica así.
8. ¿Cual la diferencia entre precisión y exactitud?
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II.
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Parte Práctica (60%), (20 % c/u)
9. Encuentra el volumen de un cubo de arista igual a 30 [cm]. que tiene una perforación
cilíndrica en una de sus caras de 10 [cm] de diámetro, esta perforación tiene una
profundidad de 10 [cm] .Expresa el resultado con dos cifras significativa.
2. Indique cuantas cifras significativas tienen las siguientes medidas:
a. 45630
b. 708
c. 0.453
d. 0.091
e. 0.620
f. 0.175
g. 1.175
h. 11.175
i. 300.0
j. 300.
k. 300
3. La velocidad de la luz a través del "bálsamo de Canadá" es de 195.000 km/s. Calcular el
índice de refracción absoluto
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SEGUNDA ETAPA
CURSO: SEXTO DE PRIMARIA
I.
Parte Conceptual (40%)
i) Indique si la Siguiente Sentencia es Falsa o Verdadera (2 % c/u)
1. La energía eléctrica es la cantidad de energía almacenada en una región del espacio que
podemos atribuir a la presencia de un campo electromagnético, y que se expresará en
función de las intensidades de campo magnético y campo eléctrico.
(F)
(V)
2. La energía es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema
cerrado y que permanece invariable con el tiempo.
(F)
(V)
3. La fuerza de apoyo, es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el
peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma
de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.
(F)
(V)
ii) Complete los espacios con las palabras que corresponda (5 % c/u)
4. La ……………………de un cuerpo depende básicamente de su velocidad, la
……………………….depende de su posición y la energía potencial elástica depende
de …………………………..
5. La ………………es la suma de todas las energías de las moléculas de un sistema y el
………es la energía que irradia
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iii) Responda las Siguientes Preguntas (8 % c/u)
6. ¿De cuantas maneras se puede transmitir la energía calorífica de un cuerpo a otro? y
¿cuales son las características de cada una de ellas?
7. ¿Cual es la diferencia entre el concepto de trabajo como una actividad humana y el
concepto de trabajo desde el punto de vista físico?
8. ¿Como se explica el comportamiento anómalo del agua al ser congelado?
II.
Parte Práctica (60%), (20 % c/u)
1. ¿Que fuerza debe ejercer un niño para levantar a su padre? Si la masa de su padre es de
70 [kg] y la herramienta que puede usar es una tabla de 3 [m] de longitud que esta
apoyada sobre una piedra a 1 [m] de su padre.
2. Una persona utiliza un tubo de acero como una palanca para mover una roca de 100
[kg], el tubo esta apoyado sobre una cuña que se ubica a 0.5 [m] de la roca. ¿A que
distancia de la cuña deberá ubicarse la persona si puede desarrollar una fuerza de 700
[N]
3. La masa de un cuerpo es de 5 [kg] y su volumen es de 10 [m3], cual es la densidad de
este objeto?
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