OΛIMPÍADA LOCAL

Organitzada a la Universitat de les Illes Balears

XVII Olimpíada Espanyola de Física
Olimpíada Local de Física Illes Balears 2006

Instruccions

Aquesta prova consta d'un test de 17 preguntes i 1 problema.

Temps per contestar la prova: 90 minuts.

Pots respondre i avaluar el test en aquesta pàgina. Es donen quatre opcions per respondre cada pregunta del test i només una és correcta. Després de la darrera pregunta del test, hi ha un botó per avaluar el test sobre deu punts. Totes les preguntes del test tenen assignats els mateixos punts. Els punts d'una pregunta se sumen a la nota si la resposta és correcta. Si la resposta és incorrecta, es resta un terç dels punts de la pregunta. Si la resposta s'ha deixat en blanc, no es resten punts. Per deixar una resposta en blanc després d'haver marcat una opció, s'ha de marcar el botó × de l'esquerra. Amb l'avaluació del test, les zones que contenen les opcions quedaran de color verd si s'ha marcat la resposta correcta, de color vermell si s'ha marcat una opció incorrecta i en blanc si no s'ha contestat.

Preguntes del test

2006 · 1

Una caixa cau per un pla inclinat 30º amb fricció negligible. Si l'acceleració de la gravetat és 9.8 m/s2, Quin és el temps que tarda el bloc en recórrer un metre al llarg del pla des del repòs?

  • Depèn de la massa del bloc.
  • 0.0721 s
  • 0.634 s
  • 27.6 s
2006 · 2

Les coordenades cartesianes de la posició d'un punt que es mou dins un pla en funció del temps t són

x(t) = V cos(ω t),    y(t) = V sin(ω t).

V i ω són constant. Quin és el mòdul de la velocitat lineal del punt?

  • V
  • ω
  • Vω
  • 52V
2006 · 3

A les 6:19 h del 29 de desembre de 2005 s'enlairà un coet des d'un cosmòdrom de Kazajistan amb el primer satèl·lit de la xarxa europea de navegació per satèl·lit coneguda com a sistema Galileu. El satèl·lit té una massa de 600 kg i orbita a una altitud de 23258 km. Quina de les afirmacions següents sobre l'atracció gravitatòria és certa?

  • El satèl·lit està sotmès a una atracció d'uns 600 kg × 9.8 ms2 = 5880 N.
  • El satèl·lit està sotmès a una atracció d'únicament 272 N.
  • El satèl·lit està a l'espai en el buit i la força d'atracció és nul·la.
  • El satèl·lit està a l'espai en ingravidesa i la força d'atracció és nul·la.
2006 · 4

A la fotografia es mostren els vagons d'una muntanya russa en el punt més alt d'un llaç. Els vagons es mouen de cap a l'esquerra. Les fletxes grans indiquen quatre possibilitats de les que creiem una és la que representa la força F que actua sobre la persona que estaria passant per la posició del punt més alt. Quina de les frases següents és certa?

  • La força F va en la direcció de la força centrífuga, és a dir, cap amunt.
  • La força sempre va en el sentit del moviment, per tant, la força F va cap a l'esquerra.
  • Si els vagons es moguessin conservant l'energia mecànica, la direcció de F seria cap avall.
  • Si els vagons es moguessin sense motors externs, la velocitat decreixeria al pujar i, per tant, seria com frenar: La força F va cap a la dreta.
2006 · 5

Dues boles iguals i una més petita i més lleugera s'usen per fer tres pèndols simples com es mostra a la figura. Els tres pèndols es deixaran oscil·lar des del mateix angle com mostra la figura. Quin pèndol oscil·la amb el període més petit?

"ofib_1.gif"

  • Els tres pèndols tenen el mateix període perquè l'angle inicial és el mateix.
  • El més lleuger, però no perquè sigui el més lleuger.
  • El més llarg, el que està a l'esquerra.
  • El del centre perquè pesa més que el de la dreta i és més curt que el de l'esquerra.
2006 · 6

Un objecte es duu des d'un punt A a un punt B sobre una superfície i torna a A amb un recorregut total de longitud 2a. Quin és el treball total fet per la força de fregament Fr $?

  • Zero
  • Fr a
  • –2 Fr a
  • –2 Fr
2006 · 7

Per provar un material, es fabrica una làmina de gruix conegut i es llancen projectils a velocitats determinades perquè travessin la làmina. Un projectil de 15 g llançat a 450 m/s travessa una làmina de 7 cm de gruix i surt amb una velocitat de 431 m/s. Quina és la força mitjana que ha fet el material per frenar el projectil?

  • 125.5 N
  • 17935 N
  • 1793 N
  • 1500 N
2006 · 8

Unes paletes submergides dins un fluid es fan girar amb una corda fermada a un pes que cau (dispositiu de Joule). El fluid s'escalfa pel fregament i, negligint altres friccions, la variació de l'energia potencial gravitatòria és igual a l'energia calorífica guanyada pel fluid. Si un litre d'aigua s'escalfa 1 ºC quan una massa de 400 kg cau 1.071 m, quin seria l'augment de temperatura 1 kg de mercuri? ce(aigua) = 1 cal g-1 K-1, ce(Hg) = 140 J kg-1 K-1.

  • 30 K
  • 0.1 K
  • 0
  • 10 K
2006 · 9

Un objecte de massa m es llança verticalment amb velocitat v0. Suposant que el fregament dóna una força constant Fr, a quina altura arribaria la pedra?

"ofib_2.gif"

  • a
  • b
  • c
  • d
2006 · 10

Es llança una pilota per damunt un barrera. En el punt més alt, la pilota està a 2 m del terra i té una velocitat horitzontal de 3 m/s. Quina és la velocitat de la pilota quan pega en terra?

  • 6.9 m/s
  • 5.3 m/s
  • 4.4 m/s
  • 10.6 m/s
2006 · 11

Sobre una pista de gel de fricció negligible, una persona de 70 kg llança una pilota de 700 g amb una velocitat de 10 m/s. Amb quina velocitat es mourà la persona?

  • 0.01 m/s
  • 0.1 m/s
  • 0.01 m/s
  • 1 m/s
2006 · 12

Un projectil de massa m i velocitat v entra en un sac d'arena de massa M que està penjat. Fins a quina altura màxima pot pujar el sac amb el projectil incrustat?

"ofib_3.gif"

"ofib_4.gif"

  • a
  • b
  • c
  • d
2006 · 13

Dues bolles d'ivori iguals estan penjades i es toquen sense pressió amb els fils verticals. Una bolla se separa cap a un costat mantenint el fil estirat i es deixa caure. La bolla arriba a baix amb velocitat v0 (segons la figura, v0 serà positiva) i xoca contra l'altre bolla. Quines són les velocitats v1 i v2 després de la col·lisió?

"ofib_5.gif"

  • v1 = 0, v2 = v0.
  • v1 = –v0, v2 = 0.
  • v1 = v2 = v0/2.
  • v1 = —v0/2, v2 = v1/2.
2006 · 14

Un cub, una esfera i un cilindre de la mateixa massa es deixaran caure la mateixa altura per tres plans inclinats iguals. El radi de l'esfera és igual que el del cilindre. Si el cub baixa relliscant sense fregament i el radi i el cilindre baixen rodant, amb quin ordre arriben?

  • Cub, esfera, cilindre.
  • Esfera, cilindre, cub.
  • Cilindre, cub, esfera.
  • El cub primer, llavors, l'esfera i el cilindre al mateix temps.
2006 · 15

En tres vèrtex d'un rectangle de 4 m de base i 3 m d'altura hi ha les càrregues elèctriques puntuals q1 = 3 μC, q2 = −2 μC i q3 = 4 μC. Què val el potencial elèctric en el punt P?

"ofib_6.gif"

  • 22.145 kV
  • 50.015 kV
  • 35.215 kV
  • 15.15 kV
2006 · 16

Les posicions de tres càrregues puntuals q1 = 10-4 C, q2 = −5 × 10–5 C i q3 = -10-4 C en coordenades cartesianes són (–3 m, 0), (3 m, 0) i (0, 2m), respectivament. Quina de les afirmacions següents sobre el potencial Vo, el camp elèctric Eo i el seu mòdul Eo a l'origen de coordenades és certa?

  • Vo = 300 kV.
  • Eo = (0, 2.7×105 N/C).
  • Vo = –300 kV i Eo = 2.7 105 N/C.
  • V0 = 270 kV.
2006 · 17

Una de les afirmacions següents sobre els amperímetres i els voltímetres és falsa. Quina?

  • El component fonamental d'ambdós instruments és un galvanòmetre.
  • Els amperímetres mesuren intensitats de corrent i els voltímetres, diferències de potencial.
  • La resistència interna d'un voltímetre és més gran que la d'un amperímetre.
  • L'amperímetre es connecta en paral·lel per mesurar en un component d'un circuit.

Avaluació del test


  •  Bé
  • Mal.
  • Blanc
  •   Nota = /10

Problema

2006 · P1

Un atleta estudiant de Física està atrapat a la terrassa d'un edifici que s'està cremant i ha de saltar a la terrassa d'un edifici veïnat que està 3 m més avall. L'amplada del camí entre els dos edificis és de 10 m. Per prendre la decisió de com convé saltar a l'altra edifici, fa dos càlculs suposant que caurà com un objecte rígid. Primer calcula la trajectòria d'una partícula que deixa l'edifici amb una velocitat horitzontal de 9.7 m/s que és la seva velocitat mitjana de la carrera de 100 m. Llavors calcula la trajectòria amb la velocitat inicial del seu salt de llargada. Aquest atleta salta 8 metres de longitud quan la velocitat inicial forma 45º amb l'horitzontal. Hi ha alguna trajectòria que acabi sobre la terrassa de l'edifici veïnat? Hi acaben les dues?

Solució

GuiA Física mmxviii · | Antoni Amengual Colom · Departament de Física | Universitat de les Illes Balears| Publicat: 2017. Revisat: 2018
Olimpíades Locals de Física
Primera edició: Gener 2014. Revisada: Novembre 2018
Disseny del lloc web http://dfs.uib.cat/apl/aac/fisicapbau/
Antoni Amengual Colom, Departament de Física

Els enunciats d'aquestes pàgines i les imatges sense modificar, retallar o refer es poden usar amb finalitat educativa, sense ànim de lucre, citant l'autor de les pàgines i posant en lloc visible l'adreça d'aquest lloc web. Usau: "Olimpíades Locals de Física · Antoni Amengual Colom · UIB url: dfs.uib.cat/apl/aac/OFisica/".