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• Rudy Patzán

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OLIMPÍADA NACIONAL DE CIENCIAS 2012

FISICA DIVERSIFICADO

FISICA DIVERSIFICADO PRUEBA DEPARTAMENTAL

5.

El ¨Pescado¨ Ruiz tira un penalti a 9.0 m de la portería. Patea raso y fuerte y la pelota sale con una velocidad de 20 m/s (72 km/h). ¿Cuánto tiempo tarda la pelota en llegar a la portería? A) 0.20s B) 0.45 s C) 1.8 s D) 2.2 s E) 180 s

6.

Un tren, partiendo desde el reposo, alcanza 7.50 m/s en 10 .0 s. Si su aceleración media no cambia, ¿Cuánto tiempo tarda en alcanzar una velocidad de 28.2 m/s? A) 2.66s B) 16.2 s C) 21.2 s D) 37.6 s E) 46.8 s

Instrucciones: a) Escriba todos los datos que se le solicitan en la hoja de respuestas (nombre, establecimiento, etc.). b) Esta prueba consta de 30 preguntas de selección múltiple, con 5 opciones de respuesta cada una. Escoja la opción que mejor responda a la pregunta planteada y marque el círculo correspondiente en la hoja de respuestas. c) No conteste al azar, ya que se descontará una respuesta buena por cada 5 incorrectas. Si no está seguro de una respuesta, deje el círculo en blanco. d) En todos los casos use la magnitud de la gravedad g = 9.80 m/s2. e) Debe usar solamente los materiales proporcionados por la persona evaluadora y otros que él indique. Puede usar calculadora científica o de menor capacidad. f) Tiene 100 minutos para resolver y entregar la prueba.

PRUEBA 1.

Calcule el área de una hoja de papel tamaño carta cuyas dimensiones son halladas con una regla milimétrica, obteniéndose una base de 21.6 cm y una altura de 28.0 cm. Tome en cuenta las cifras significativas de los datos. A) 600 cm2 B) 605 cm2 C) 604.8 cm2 D) 604.80 cm2 E) 604.800 cm2

2.

De las siguientes cantidades físicas, indique cuál es fundamental en el Sistema Internacional: A) la velocidad B) la fuerza C) la masa D) la energía E) la aceleración

3.

La luz viaja a una velocidad de 300,000 km/s. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año y es una unidad que se utiliza en Astronomía cuando hay que dar distancias muy grandes. Exprese el valor de un año luzen unidades del SI. A) 1.08108 m B) 3.00108 m C) 1.081010 m D) 9.461012 m E) 9.461015 m

4.

Calcule el módulo de un vector con origen en (0,0) y extremo en (2,3) A) 1

B)

C)

D) 5

E) 6

7. Usted viaja sobre la carretera interamericana en su vehículo a una velocidad de 35.0 m/s (126 km/h) y sabe que la máxima aceleración de frenado es 5.10 m/s 2. ¿Qué distancia recorre el vehículo luego de aplicar los frenos hasta detenerse? A) 6.86 m B) 24.7 m C) 34.2 m D) 60 m E) 120 m Una partícula viaja durante 4.0 s con movimiento uniformemente variado, recorriendo 60.0m. Inmediatamente cesa la aceleración y durante 5.0 s recorre 100 m con movimiento uniforme. 8. Calcule la velocidad inicial de la partícula A) 0 m/s B) 5 m/s C) 10 m/s D) 15 m/s E) 20 m/s 9. Calcule la aceleración durante los primeros 4.0 s A) 2.5 m/s2 B) 5.0 m/s2 C) 10 m/s2 D) 20 m/s2 E) 75 m/s2 Un móvil recorre una circunferencia de 4.00 m de radio, dando 100 vueltas en 25 s. 10. Calcule la frecuencia angular, en rad/s. A) 4 rad/s B) 8 rad/s C) 4 rad/s D) 8 rad/s E) 12rad/s 11. Calcule la velocidad tangencial, en m/s, en un punto de su trayectoria A)  m/s B) 4 m/s C) 16 m/s D) 4 m/s E) 32 m/s 12. ¿Qué aceleración centrípeta, en m/s2, experimenta el móvil? A) 256 m/s2 B) 512 m/s2 C) 2562 m/s2 D) 5122 m/s2 E) 10242 m/s2 13. Luis se encuentra en un puente que pasa sobre un rio. Luis desea saber la altura del puente sobre el rio, por lo que suelta una piedra desde el reposo y toma un tiempo de caída de 4.30 s hasta el rio. ¿Cuál es la altura del puente sobre el rio? A) 21.1 m B) 90.6 m C) 121 m D) 181 m E) 211 m 14. Lanzamos un objeto verticalmente hacia arriba con una rapidez inicial de 12.0 m/s. ¿Cuál es la magnitud de la aceleración en el punto de máxima altura? A) 0 m/s2 B) 4.9 m/s2 C) 6.8 m/s2 D) 9.8 m/s2 E) 19.6 m/s2

OLIMPÍADA NACIONAL DE CIENCIAS 2012

FISICA DIVERSIFICADO

Una pelota, inicialmente en reposo, cae desde lo alto de un edificio de 38.0 m. 15. ¿Cuál es la velocidad, en m/s, con que llega la pelota al nivel del suelo? A) 6.16 m/s B) 9.8 m/s C) 19.3 m/s D) 25.0 m/s E) 27.3 m/s 16. ¿En cuánto tiempo, en s, la pelta se encuentra a la mitad de la altura del edificio? A) 1.39 s B) 1.97 s C) 2.25 s D) 2.78 s E) 3.80 s 17. Un carro que parte del reposo desciende sin fricción por un plano inclinado. Tomando el sistema coordenado mostrado en la figura, un estudiante graficó una de las cantidades involucradas en función del tiempo. Al estudiante se le olvidó escribir el nombre del eje vertical, por lo cual el profesor le escribió el signo de interrogación que aparece destacada en la gráfica. En el lugar de la interrogación el estudiante debió haber escrito: A) Posición del carro a lo largo del eje X. B) Velocidad del carro a lo largo del eje X. C) Aceleración del carro a lo largo del eje X. D) Distancia del carro al piso. E) Ninguna de las anteriores.

Y

Dos bloques están en contacto sobre una mesa sin fricción. Se aplica una fuerza horizontal a un bloque, como se muestra en la figura. Suponga: m1 = 7.00 kg, m2 = 5.00 kg, y F = 6.00 N. 21. Halle la fuerza de contacto entre los dos bloques. A) 2.5 N B) 5.00 N C) 6.00 N 22. Determine la aceleración del sistema. A) 0.20m/s² B) 0.50m/s² C) 0.70m/s²

m1

m2

D) 7.00 N

E) 10.0 N

D) 2.00m/s²

E) 5.00m/s²

Un bloque de 8.00 kg se desliza por un plano inclinado 30° con la horizontal, como se indica en la figura. El coeficiente de fricción cinética entre el bloque y el plano es de 0.20.

x X

30 °

23. ¿Cuál de los siguientes diagramas muestra la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque? N ?

Horizontal

30° Horizontal

Tiem po

18. Una fuerza de 30.0 N forma un ángulo  con el eje x, y tiene una componente Fy igual a 15.0 N. Calcule la componente x de la fuerza. A) 26.0 N B) 34.6 N C) 43.3 N D) 52.0 N E) 60.6 N Un carro sin fricción de masa M1= 1.00 kg es acelerado por un bloque de masa M2 = 4.00 kg unido a él por medio de una cuerda y polea ideal como muestra la figura. D) 9.80 m/s2

E) 39.2 m/s2

D) 39.2 N

E) 78.4N

A)

Horizontal

N

N Horizontal

60° Horizontal

30° B)

C)

90° Horizontal

60°

N

19. Encuentre la aceleración del carro. A) 2.45 m/s2 B) 4.90 m/s2 C) 7.84 m/s2 20. Encuentre la tensión en la cuerda. A) 2.45N B) 7.84 N C) 9.80 N

F

D)

N

E)

24. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de fricción entre el bloque y el plano? A) 13.6 N B) 15.7 N C) 62.5 N D) 67.9 N E) 78.4 N 25. ¿Cuál de los siguientes enunciados es el correcto? A) La fuerza normal es igual al peso. B) La fuerza normal siempre es contraria al peso. C) La fuerza normal y el peso forman un par acción-reacción, de acuerdo a la tercera ley de Newton. D)La fuerza normal y el peso NO forman un par acción-reacción, de acuerdo a la tercera ley de Newton. E) La fuerza normal está dada como la masa por la aceleración del cuerpo.