XIV Olimpíada Espanyola de Física
Olimpíada Local de Física Illes Balears 2003

Aquesta prova consta d'un test de 30 preguntes.

Temps per contestar la prova: 2 hores.

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.

2003 · 1

Un objecte llançat verticalment cap a dalt arriba a l'altura màxima h després de t segons. Què val la velocitat mitjana de l'objecte durant el temps de pujada?

2003 · 2

Sense negligir la fricció amb l’aire, quin dels gràfics representa millor la variació temporal del mòdul de la velocitat d’un objecte llançat verticalment per amunt?

2003 · 3

La corba gruixada representa la velocitat d'un mòbil en funció del temps. La línia TP és la tangent a la corba en el punt P. L'acceleració mitjana durant l'interval de temps AM està donada per...

2003 · 4

El vaixell A va cap el nord i s'allunya en direcció nord-est del vaixell B. En quina direcció navega el vaixell B?

2003 · 5

La velocitat d'un satèl·lit en una òrbita de 10⁴ km de radi és de 6.3 × 10³ m/s. Quina és l'acceleració de la gravetat en qualsevol punt de l'òrbita?

2003 · 6

Caurà el bloc de tona i quart sobre el caragol de la figura? Evidentment, no: El caragol està molt més a prop que el bloc (la densitat d'un bloc de 1250 kg seria enorme si no fos molt més gran que un caragol). La pregunta que s'ha de respondre és, per tant, una altra. Quina de les masses té el mòdul de l'acceleració més gran? Per contestar cal tenir present que els indicadors del pla inclinat informen del pendent i que la fricció és negligible. D'altra banda, les masses de la politja i de la corda també es poden negligir.

2003 · 7

Sigui g el valor de l'acceleració de la gravetat en ms². Quines són en Newtons les forces que fan els suports a i b sobre la barra?

2003 · 8

Un objecte de massa m₁ cau des d'una altura h petita prop de la superfície d'un planeta on l'acceleració de la gravetat és g₁. Un altre objecte de massa m₂ cau des de la mateixa altura prop de la superfície d'un altre planeta on l'acceleració de la gravetat és g₂. Quina de les afirmacions següents és certa?

2003 · 9

La força total sobre un bloc de 10 kg és de 100 N. Si la força és constant i la velocitat inicial del bloc és 10 m/s en sentit contrari al de la força, quan de temps tarda el bloc en aturar-se?

2003 · 10

En una pista de fricció negligible amb forma de U oberta com es mostra a la figura, hi ha un cub de massa m₁ a una altura h_e sobre el nivell de referència (línia discontinua). A la part més baixa de la pista hi ha un altre cub de massa m₂ aturat. El primer cub baixa, xoca amb el segon i tots dos pugen junts fins a una altura h_d. Quina de les relacions següents entre les masses és certa?

2003 · 11

Es canvia la situació de la qüestió anterior a pistes asimètriques, on els pendents a dreta i esquerra no són iguals. Quina de les afirmacions següents és certa?

2003 · 12

Una caixa està sobre una superfície horitzontal. S'aplica una força en direcció horitzontal creixent fins que la caixa es comença a moure. Llavors, es manté una força constant igual a la de fricció. Sigui W_f el treball de la força de fricció, W_a, el treball de la força aplicada i E_c l'energia cinètica de la caixa. Quina de les afirmacions següents és correcta?

2003 · 13

Es dispara una bala en direcció horitzontal contra un bloc de fusta que està sobre una superfície de fricció negligible. La bala queda clavada en el bloc. En aquest impacte...

2003 · 14

Un cilindre es mou sobre una superfície rodant sense relliscar. Com és l'energia cinètica d'aquest cilindre comparada amb la d'un objecte de la mateixa massa i velocitat lineal?

2003 · 15

Què pesaria 1 kg de patates a la superfície d'un planeta esfèric amb una massa quatre vegades la massa de la Terra i un volum vuit vegades el de la Terra?

2003 · 16

Sigui E(r) el camp elèctric en un punt r i V(r) el potencial electrostàtic. Quina de les afirmacions següents és certa?

2003 · 17

L'energia potencial gravitatòria d'un objecte de massa m a una distància r d'un planeta de massa M i radi R és E_p(r) = −G Mm/r. L'energia cinètica de l'objecte quan es mou a velocitat v és E_c = m v²/2. Quina de les relacions següents s'ha de complir perquè un objecte de velocitat v es pugui allunyar indefinidament del planeta sense propulsió?

2003 · 18

Les forces gravitatòries són centrals. Per a qualsevol cos sotmès únicament a una força central, quina de els següents quantitats es conserva?

2003 · 19

Quin és el període T d'un pèndol simple de massa m i longitud d.

2003 · 20

Quins són els desplaçaments a t = 1 s i t = 2 s d'un oscil·lador harmònic d'amplitud 10 cm i període 4 s que té un desplaçament de 10 cm a t = 0?

2003 · 21

L'oïda humana perceb sons des de 20 Hz fins a 20000 Hz. Quines són les longituds d'ona d'aquestes freqüències si la velocitat del so és 340 m/s?

2003 · 22

Quina de les afirmacions següents és correcta?

2003 · 23

A la llista següent hi ha un tipus d'ona sense relació amb les altres, quin tipus és?

2003 · 24

Un pare i un fill volen connectar vuit bombetes de resistència R a una bateria que dóna V volts. El pare vol connectar les bombetes en sèrie per aconseguir el màxim de llum. El fill pensa que les han de connectar en paral·lel per aconseguir-ho. La llum emesa per les bombetes és proporcional a la potència dissipada, llavors com s'han de connectar les bombetes i perquè?

2003 · 25

Tots els resistors en els circuits de la figura tenen la mateixa resistència. Hi ha algun circuit que dissipi més potència que els altres? (La resistència interna de la bateria és negligible.)

2003 · 26

Amb un preu de 30 cèntims el kW h, quant costa deixar una bombeta de 100 W encesa tot el dia?

2003 · 27

Un fil de coure de 1 m de longitud i 2 mm de diàmetre té una resistència R₁. Un altre fil del mateix coure, de 75 cm i 1 mm de diàmetre té una resistència R_2. Quina de les següents relacions és certa?

2003 · 28

Una bolla de 10 g xoca a 800 m/s contra un objecte de 10 kg. Si tota l'energia cinètica de la bolla es converteix en energia calorífica per escalfar l'objecte de calor específica 2000 J kg^-1 ºC^-1, quin és l'increment de temperatura de l'objecte?

2003 · 29

Siguin E(r) i V(r) el mòdul del camp elèctric i el potencial electrostàtic a r metres d'una càrrega puntual. Quina de les relacions següents és certa?

2003 · 30

Es localitzen tres càrregues puntuals sobre l'eix x. La càrrega q₁ = −6 μC està a x = −3 m, la càrrega q₂ = 4 μC està a l'origen i la càrrega q₃ = −6 μC està a x = 3vm. Què val la força elèctrica total sobre q_{2? <p>}