XXII Olimpíada Espanyola de Física
Olimpíada Local de Física Illes Balears 2011

Aquesta prova consta d'un test de 17 preguntes i 3 problemes.

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.

2005 · 1

Quines són les unitats de la constant de gravitació universal?

2005 · 2

Quanta energia dissipa una resistència de 120 Ω connectada a 120 V durant 10 minuts?

2005 · 3

Un maquinista en pràctiques dirigeix una màquina a 20 km/h cap a un vagó, no frena bé i enganxa el vagó amb aquesta velocitat. Si la màquina pesa tres vegades més que el vagó, amb quina velocitat es mou el tren just després d’enganxar-se?

2005 · 4

Quina quantitat es conserva en el moviment d’un planeta petit que orbita una estrella?

2005 · 5

Una pilota es deixa caure des d’una torre de 17 m i, al mateix temps, una pedra es llança des de 2 metres d’altura verticalment per amunt amb una velocitat inicial de 72 km/h. Quan de temps després del llançament es troben la pilota i la pedra a la mateixa altura?

2005 · 6

Quina és la relació entre l’energia cinètica i l’energia potencial respecte al centre de la Terra d'un satèl·lit geostacionari?

2005 · 7

La figura mostra un dispositiu amb rodes que giren tocant-se sense llenegar. Si la roda de 20 mm gira a 60 rpm, amb quina velocitat gira la de 14 mm?

2005 · 8

Les fletxes de les figures representen forces. La suma de les tres forces és diferent en un dels casos. Quin és aquest cas?

2005 · 9

Amb quina velocitat està girant l’atracció de la figura?

2005 · 10

La figura mostra els vectors velocitat a la mateixa escala de dues bolles iguals que han xocat elàsticament fa uns instants. Si la bolla inferior estava aturada, quina era la velocitat de la bolla superior abans del xoc?

2005 · 11

Un helicòpter de 8600 kg s’enlaira verticalment amb la velocitat mostrada a la figura. Quina potència genera el motor per produir aquest enlairament?

2005 · 12

Una caixa cau verticalment amb un paracaigudes a una velocitat constant de 50 km/h. Quin és el treball fet per la força de fricció mentre la caixa cau 100 m si la massa del conjunt és de 72,3 kg?

2005 · 13

En un moviment oscil·latori descrit per y(t) = 0,02 cos(10 t + 1,2º) (les unitats són del S.I.), Quin és el primer instant en que la velocitat val zero?

2005 · 14

Una ona de pressió es propaga per un tub i, amb certes unitats, l’ona es representa per l’expressió P(x, t) = 5 cos(3x − 8t).  Una altra ona semblant es representa per l’expressió P(x, t) = 10 cos(6x − 8t). Quina de les afirmacions següents és falsa?

2005 · 15

El desplaçament del punt d'una corda vibrant és z(t) = 0,02 cos(2π t / 10). Quina de les afirmacions següents és certa?

2005 · 16

Què val la resistència equivalent entre els punts A i B?

2005 · 17

Els punts negres grans representen càrregues puntuals q i els punts grans blancs, –q. En quins dos casos el camp elèctric en el punt petit negre és el mateix?

2011 · P1

Calcula el radi del cercle contingut en el pla perpendicular al segment de longitud 2a entre dues càrregues iguals on el camp elèctric és més intens.

Solució

2011 · P2

El gràfic adjunt representa els desplaçaments horitzontal i vertical d’una pilota llançada amb certa velocitat.

a) Quan de temps ha estat volant la pilota entre els dos instants en que y és zero?

b) Amb quina velocitat aproximadament s’ha llençat la pilota?

Solució

2011 · P3

Una bolla petita de massa m = 0.4 kg es mou sobre una taula amb fricció negligible lligada a dos punts amb fils elàstics. L’energia potencial elàstica de cada fil és U(L) = α ( L  −  L₀ )², on L és la longitud del fil, α = 2 J m² i L₀ = 0.25 m.

a) L’energia potencial del sistema és la suma de les energies potencials de cada fil. Si els fils s’estiren desplaçant la massa 0.1 m en la direcció de l'eix x com mostra la figura, quina serà la velocitat de la massa en passar per C?

b) El moviment de la massa serà harmònic simple? Per què?

c) Dibuixa un gràfic qualitativament correcte de l’energia cinètica de la massa en funció de i) el temps; ii) la posició x.

Solució