Olimpiada Colombiana de Física.

VI Olimpiada Colombiana de Física

1a PRUEBA CLASIFICATORIA.

Grado 10°

8 DE MAYO DE 1990

Tómese el valor de la gravedad g =10 m/s2.

1(1). El tiempo que gasta en desocuparse un recipiente que contiene un líquido a través de un orificio practicado en su base viene dado por T=[pic 1] , siendo D el diámetro del orificio, H la altura del liquido en el recipiente y A una constante. Se reemplaza el orificio por N orificios circulares, pero con la condición de que la suma de sus áreas siga siendo igual, entonces el tiempo que gastaría en desocuparse el recipiente a través de uno de esos orificios es:

(A) [pic 2]TN ¼                (B) [pic 3]         (C) N¼T         (D) [pic 4]          (E) T.

2(2). Una cadena de masa 10 kg y longitud 10 m se encuentra sobre una balanza. ¿Cuál será la lectura de la balanza en Newtons al cabo de dos segundos si un extremo de la cadena se levanta con una velocidad constante de 4m/s?

(A) 92                 (B) 20                 (C) 50                 (D) 32                  (E) 27,5.

3(3). Dos autos se mueven en línea recta en direcciones opuestas y al encuentro con velocidades constantes v1= 20 m/s y v2 = 30 m/s respectivamente. Si en cierto momento los autos se encontraban separados una distancia L = 50 m, determinar después de cuánto tiempo (en segundos) se encuentran los autos.

(A) 5                 (B) 4,2         (C) 3,2                 (D)1                  (E) 0,5.

4(4). Una persona gasta un minuto en descender por una escalera eléctrica que a su vez está descendiendo. Si la persona duplica su rapidez gasta 45 segundos. ¿Cuánto tiempo en segundos gastará en descender una persona que simplemente esta parada en la escalera?

(A)120                 (B)105        (C) 90                 (D) 55                  (E)15.

5(5). De un tren en movimiento se desprende un vagón. El tren continúa moviéndose con la misma velocidad. ¿Cuál es la relación entre las distancias recorridas por el tren y el vagón desde el momento de la separación hasta la detención del vagón? Considerar que el vagón se detiene con aceleración constante.

(A)1:2                 (B) 2:1         C) 3:2                 (D) 2:3         (E)1.

6(6). A una cuerda ligera se fijan a distancias esferitas muy pequeñas de madera como se indica en la figura 1. Si la primera está en contacto con el suelo y el sistema se libera, entonces podemos afirmar que al caer: (Considere que los choques son inelásticos y además no hay rozamiento.)

 [pic 5]

(A) Se escucha una serie de golpes a iguales intervalos de tiempo.

(B) Se escuchan golpes desordenadamente.

(C) Se escuchan golpes cada vez más seguidos.

(D) Se escuchan golpes cada vez mas espaciados.

(E) Se escucha un solo golpe.

7(7). Una esfera de radio R = 100 cm rueda sobre los bordes de dos placas paralelas horizontales separadas una distancia d = 100 cm como se indica en la figura 2. Si la velocidad del centro de la bola es V = √3 m/s. La velocidad angular de la esfera en rad/s es[pic 6]

(A) 2                 (B) √3                 (C)1                (D) [pic 7]          (E) 0,5.

8(8). Un gimnasta de masa m da vueltas completas alrededor de una barra horizontal sujeto a ella con sus manos. Considerando que toda la masa del individuo está concentrada en su centro de masa, y la velocidad en el punto superior es igual a cero, la fuerza mínima que pueden experimentar las manos del gimnasta en el punto inferior es

(A) 5mg         (B) 4mg        (C) 3mg         (D) 2mg          (E) mg.

9(9). Sobre una plataforma se halla un recipiente con un liquido. La plataforma se mueve

en dirección horizontal con aceleración a = √3 g (g es el valor de la gravedad). Determinar el ángulo de inclinación con respecto al horizonte de la superficie del liquido.

(A) 60°         (B) 45°         (C) 30°         (D) 25°          (E) 0°.

10(10). Un cuerpo de masa 50 kg se encuentra en una superficie horizontal; sobre éste actúa una fuerza en dirección horizontal que varía en el tiempo como se indica en la figura 3 si entre el cuerpo y el piso existe un coeficiente de rozamiento μ=0.5, el impulso comunicado al cuerpo durante los primeros 10 segundos es:

[pic 8]

(A) 0                 (B)100 Ns                 (C) 200 Ns                 (D) 20 Ns                  (E)10 Ns.

11(11). Un cohete de masa total M=1000 kg consta de dos módulos. En el momento de alcanzar la velocidad de vo =100 m/s se separa el segundo módulo de masa m2 = 400 kg, cuya velocidad aumentó ante esto a v2 = 200 m/s. Hallar con qué velocidad en m/s se mueve la primera etapa del cohete. Las velocidades se dan con respecto a un observador en tierra.

(A) 200         (B)100         (C) 66,6         (D) 33,3         (E) 22,2.

12(12). Una partícula de masa m = 1 kg se encuentra sujeta a una cuerda de longitud L = 1 m (que pasa por el orificio O de una superficie horizontal describiendo una circunferencia de radio r =1/2 m como péndulo cónico (fig. 4)).

[pic 9]

La tensión aplicada a la cuerda en dicho momento vale

(A) 5 N         (B)11,5 N                 (C)15 N                 (D) 21,5 N                  (E)25,5 N.

13(13). Un avión de masa 103 kg vuela horizontalmente a una altura de H=1000 m con una velocidad v1 = 50 m/s. A1 apagar los motores el avión planea en línea recta y alcanza la superficie de la tierra con velocidad v2 = 30 m/s. El trabajo en julios que hace la fuerza de resistencia del aire al descender el avión es

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