1) Una fuerza de 50 [N] forma un ángulo θ

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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO Selección Cuarto Medio - Región Metropolitana

Asignatura: FMF000

Profesor: Departamento de Ciencias

Físicas

Olimpiadas Chilenas de Física 2009

_________________________________________________________________________________ Instrucciones:

1. Responda la alternativa que considera correcta en cada pregunta sólo con lápiz grafito. Justificando su procedimiento en la hoja de las preguntas, sin justificación se anulará el puntaje obtenido

2. Debe traspasar el identificador de la prueba a la hoja de respuestas, en el campo #id. No se corregirán pruebas con Información Incompleta en la hoja de respuestas.

3. Asegúrese de trapasar correctamente su rut y la forma de su prueba.

4. Hay descuento por respuestas erróneas. El descuento se hará de la siguiente forma: Por cada respuesta errada se descontará la quinta parte del puntaje correspondiente a esa pregunta. 5. Debe devolver todo el material.

6. La Prueba tiene una duración de 90 minutos.

7. Considere g = 10 m/s2, salvo que en el problema se indique lo contrario. 8. Densidad del agua igual a 1 g/cm3 o 1000 Kg/m3

9. La Presión Atmosférica a nivel del mar es 101300 Pa que es igual a 1 atm.

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1) Una fuerza de 50 [N] forma un ángulo θ con el eje x, y tiene una componente Fy igual a 25 [N].

Calcule la componente x de la fuerza.

- (Sin Categoría) a) 25,98 N b) 34,64 N c) 43,30 N d) 51,96 N e) 60,62 N

2) Un automóvil viaja a 30 (m/s) pisa los frenos y se detiene al cabo de 5 (s). Suponiendo que al aplicar

los frenos la acelración es constante ¿qué distancia necesitó para detenerse?

- (Sin Categoría) a) 25 (m) b) 50 (m) c) 75 (m) d) 100 (m) e) 125 (m)

3) Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo de 15 (kg) de masa. Si el cuerpo alcanza una altura

máxima igual a 45 (m). Determinar la distancia recorrida al cabo de 5 (s)

- (Sin Categoría) a) 50 (m) b) 90 (m) c) 65 (m) d) 25 (m) e) 40 (m)

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-4) Una prensa hidráulica funciona con agua y en ella se está equilibrando el peso W = 500 N, dispuesto en

el pistón más grande de área A1 = 0,2 m2, mediante la fuerza F aplicada en el pistón más pequeño de área A2 = 0,04 m2. Si se considera despreciable la masa de cada pistón, calcule la fuerza F cuando existe un desnivel h = 10 cm en la prensa como lo muestra la figura. (Use la densidad del agua como 1000 kg/m3 y g = 10 m/s2)

- (Sin Categoría) a) 40 N b) 60 N c) 50 N d) 30 N e) 70 N

5) En la figura se muestra una caja de masa de 5 kg que es empujada con una fuerza constante de 25 N,

calcule el trabajo realizado por F cuando la caja se ha desplazado 1,5 m hacia la derecha.

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6) Un niño se divierte con un juguete como el de la figura, formado por un resorte de constante 2.5x104

N/m. En la posición A la compresión del resorte es máxima y el niño esta momentáneamente en reposo. En la posición B (XB = 0 cm) el resorte esta relajado y el niño se está moviendo hacia arriba. En C el niño está en la parte mas alta de su salto. La masa combinada del niño y su juguete es de 30 kg. Si XC vale 30 cm, indique cuanto se hallaba comprimido el resorte en la posición A

- (Sin Categoría) a) 9,8 cm b) 8,4 cm c) 9,1 cm d) 6,8 cm e) 4,4 cm

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-7) Arquímedes fue designado por el rey para determinar si su corona era de oro puro. La leyenda cuenta

que el resolvió el problema pesando la corona primero en aíre y luego en agua, como muestra la figura. Suponga que la medida entrega 8,84 N cuando es pesada en el aire y 6,84 N cuando es pesada en agua. Si la densidad del agua es igual a 1000 kg/m3, la densidad (medida en kg/m3) de la corona del rey es aproximadamente igual a:

(Note que si la densidad de la corona es distinta que 19300 kg/m3 la corona no es de oro puro)

- (Sin Categoría) a) 7840 b) 4420 c) 3280 d) 2710 e) 2368

8) 100 [lt] de aire se encuentran a una temperatura de 18.5 [ºC]. Si la presión se mantiene inalterable

mientras la temperatura cambia a 87 [ºC] entonces ¿Cuál será el volumen (en [lt]) a la nueva temperatura?

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9) Calcule la velocidad de derrame de agua de una abertura que está a 8 m por debajo de la superficie del

agua en un gran tanque abierto, si se adiciona en su interior una presión de 140 kPa, aplicada sobre la superficie del agua.

- (Sin Categoría) a) 18,44 m/s b) 20,98 m/s c) 26,46 m/s d) 22,36 m/s e) 23,66 m/s

10) ¿Cual debe ser la variación de temperatura (en [ºC]) de una barra de hierro (α = 12 x 10-6 [ºC-1]) de longitud Lo, para que su longitud se incremente en Lo/1500?

- (Sin Categoría) a) 27,8

b) 277.8 c) 55,6 d) 18,5 e) 41,6

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-11) Un gas ideal se somete al proceso ciclico (ABCA) que se observa en la figura. Si el volumen inicial,

V0, es igual a 4 [m3], el calor neto transferido al sistema durante un ciclo completo es:

- (Sin Categoría) a) 24000 J b) 21000 J c) 18000 J d) 15000 J e) 12000 J

12) Una onda senoidal que viaja en la dirección X positiva, tiene una amplitud de 12 cm, una longitud de

onda de 30 cm y frecuencia de 6 Hz. Además la elongación y del medio en t=0 y x=0 es de 12 cm. En estas condiciones calcule, en cm/s, la máxima velocidad transversal de las partículas que componen el medio de propagación.

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13) Después de aterrizar en un planeta desconocido, un astonauta construye un péndulo simple de longitud

de 30,0 cm y determina que efectúa 100 oscilaciones en 223 s. ¿Cuál es el valor de g en ese planeta?

- (Sin Categoría) a) 10,6 m/s2 b) 2,38 m/s2 c) 11,2 m/s2 d) 5,76 m/s2 e) 3,38 m/s2

14) Considere una partícula cargada eléctricamente, de masa m = 500 [g], que pende desde el techo de un

hilo sin masa y de largo L=20 [cm]. Si la tensión en el hilo es cero, y la parte del techo justo arriba de la partícula y ésta última tienen cargas de iguales magnitudes, pero signos opuestos, entonces el valor de la carga es:

(Considere la constante eléctrica K igual a 9x109 Nm2/c2)

- (Sin Categoría) a) 1,6 x 10-19 [C], b) 4,7 x 10-6 [C],

c) 2,2 x 10-11 [C], d) 4,7 x 10-6 [µC]. e) 2,2 x 10-9 [C],

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-15) Se tienen dos partículas cargadas separadas por una distancia D. Si la distancia entre las partículas se

triplica, entonces el cuociente entre la fuerza Coulombiana inicial y final que existe entre las cargas es:

- (Sin Categoría) a) Fi/Ff = 9,

b) Fi/Ff = 3, c) Fi/Ff = 1/3, d) Fi/Ff = 1/9, e) Fi/Ff = 1.

16) Una carga Q1 = 2 [nC] está a 40 [cm] de Q2 = -4 [nC]. El potencial en el punto medio es:

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17) De acuerdo al esquema se tiene una corriente de 0,4 [A] que pasa por la resistencia de 20 [Ω] y un

corriente de 0,7 [A] por la resistencia de 30 [Ω]. Entonces la diferencia de potencial entre B y C es:

- (Sin Categoría)

a) 16 [V], b) 13 [V], c) 21 [V], d) 8 [V], e) 0 [V],

18) En el circuito de la figura, el valor de la resistencia R y la corriente que circula por ella es:

- (Sin Categoría)

a) 40,1 [Ω], 0,325 [A], b) 60,2 [Ω], 0,118 [A], c) 173,3 [Ω] 0,075 [A],

d) 50,5 [Ω], 0,4 [A]. e) 21,5 [Ω], 0,2 [A]

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-19) Un jabalí verrugoso de 130 kg de masa chilla con deleite mientras se desliza desde el reposo por una

pendiente engrasada (sin roce) y plana como se muestra en la figura. El jabalí choca contra un resorte que se comprime 200 cm antes de detenerlo un instante. De lo anterior se deduce que la constante del resorte , k, en N/m es aproximadamente:

- (Sin Categoría) a) 4440 b) 8330 c) 3250 d) 2240 e) 7030

20) Un hombre de masa igual a 70 kg sube por una escalera de 3 m de altura. El trabajo realizado por el

peso en este proceso es igual a:

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21) Se quiere arrastrar una caja de masa m = 55 [kg] tirando de ella con una cuerda inclinada 45º. El

coeficiente de roce cinético entre la caja y el piso es µk= 0,84. La tensión que se debe ejercer para mantener caja deslizándose con velocidad constante es:

- (Sin Categoría) a) 350,4 [N] b) 355,1 [N] c) 357,4 [N] d) 359,6 [N] e) 361,9 [N]

22) Dos objetos de masas m1 igual a 10 kg y m2 igual a 13 kg, situados sobre una superficie horizontal lisa, están unidos mediante una cuerda liviana. Se aplica una fuerza hacia la derecha igual a 50 N sobre el objeto m2. La aceleración del sistema (en m/s2) es aproximadamente igual a:

- Categoría: a) 2,174 b) 1,852 c) 1,515 d) 1,351 e) 1,163

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-23) Un carro sin fricción de masa M1 = 1 kg es acelerado por un bloque de masa M2 = 4 kg unido a él por medio de una cuerda y polea ideal como muestra la figura. Encuentre la aceleración del carro. (Use g = 10 m/s2).

- Categoría: a) 6 m/s2

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24) ¿Que fracción del volumen total de un bloque de madera sumergido en aceite queda expuesto?

ρaceite= 0,88 g/cm3; ρmadera= 0,594 g/cm3

- Categoría: a) 8 % b) 42,6 % c) 40,6 % d) 90 % e) 32,5 %

Figure

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