Oof 2013

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Olim piad a Onli ne de Fsic a - OOF 2013 ww w.on ef.pe

Soc iedad Peruan a de Doc entes d e Fsic a 1

PRUEBA OOF 2013

DURACIN

2 Horas

PUNTAJE

Respuesta correcta 15 puntosRespuesta incorrecta -3 puntosRespuesta blanco 0 puntos

PROCEDIMIENTO

1) Esta prueba se realizar en la modalidad online (http://www.onef.pe).2) Esta prueba tiene dos fases.3) En la primera fase de presentarn 18 preguntas de nivel fcil e intermedio en orden aleatorio

y en la segunda fase 12 problemas de nivel difcil.4) Para pasar a la segunda fase se tienen que resolver correctamente al menos el 60% de las

preguntas propuestas en la primera fase (11 preguntas).5) Los problema mostrados en cada fase no se encuentran ordenados por grado de dificultad

RECOMENDACIONES

1) Plantear una estrategia para resolver esta prueba2) Identifique los problemas de menor grado de dificultad y comience por ellos3) Si trabaja en equipo, imprima los problemas y distribyalos entre los miembros de su equipo4) No responda una pregunta si no est seguro de su respuesta
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1. La figura muestra una pieza metlica apoyada sobre une superficie horizontal. Respecto de latercera ley de Newton, indique verdadero (V) o falso (F) segn corresponda.

I. El peso y la normal son fuerzas de la misma naturaleza.II. Las fuerzas de accin y reaccin debido a la interaccin entre dos cuerpos son

igualesIII. Debido a que las fuerzas de accin y reaccin entre dos cuerpos son de igual

magnitud pero direccin opuesta, estas se anulan.IV. Las fuerzas de accin y reaccin solo se manifiestan cuando existe interaccin por

contacto entre dos cuerposA) VFFF B) VVFF C) FFVF D) FVFF E) FFFF

2. En el grfico se muestra el cuadrado de la velocidad (m2/s

2) versus la posicin x (m) de una

partcula que parte del origen de coordenadas en el instante t = 0 s con una aceleracinconstante. Dadas las siguientes proposiciones:

I. La aceleracin de la partcula es de 8 m/s2

II. La partcula pasa por x = 4,0 m en el instante t = 1,0 sIII. La velocidad de la partcula en el instante t =4,0 s es de 16,0 m/sIV. Cuando su velocidad es de 8 m/s se encuentra en la posicin x = 7,5 m

Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta despus de determinar si la proposicines verdadera (V) o falsa (F).

A) FVFV B) FVVV C) FVVF D) VVFV E) VVVV

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3. Dos bloques de idnticos A y B suben a una misma altura hpor dos planos inclinados conrapideces constantes de 1 m/s y 2 m/s respectivamente. En cada uno de los casos las fuerzastienen direcciones paralelas a sus respectivos planos y el coeficiente de rozamiento cintico

entre las superficies en contacto es el mismo (= 1), indique la veracidad (V) o falsedad (F) delas siguientes proposiciones:

I. El trabajo realizado por el peso del bloque A es menor que el de B.

II. El trabajo realizado por la fuerza resultante es nula en ambos casos.III. El trabajo realizado por F1es mayor que el realizado por F2

Asuma que los ngulos y complementarios

A) VVV B) VVF C) FFV D) FVV E) FVF

4. Una fuente de sonido de frecuencia 600 Hz es colocado dentro del agua. La velocidad del sonidoen el agua es 1500 m/s y en el aire es de 300 m/s. La frecuencia del sonido registrado por unobservador que esta de pie en el aire es.

A) 200 Hz B) 3000 Hz C) 120 Hz D) 600 Hz E) No lo escucha

5. Una diferencia de potencial es inducida entre los extremos del conductor mostrado en la figura,cuando el conductor se mueve en la direccin.

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

6. Dos cuerpos esfricos de masas My 5M, y radios Ry 2R, son liberados en el espacio libresiendo la separacin inicial entre sus centros igual a 12R. Si ellos se atraen mutuamente debidonicamente a la fuerza gravitacional, entonces la distancia que recorre el cuerpo mas pequeo

justo hasta justo antes de la colisin es.A) 1,5 R B) 2,5 R C) 4,5 R D) 7,5 R E) 8,5 R

7. Supongamos que la Tierra (radio = 6400 km) tiene una carga neta equivalente a un electrn pormetro cuadrado de su superficie. Su potencial en mV ser.

A) 1160 B) -1160 C) 116 D) -116 E) -11,6

8. Si la longitud del filamento de un calentador elctrico es reducido en un 10%, la potencia delcalentador.

A) Aumentar en casi 9% B) Aumentar en casi 11%C) Aumentar en casi 19% D) Disminuir en casi 10%E) Disminuir en casi 15%

9. Un cable delgado flexible de longitud Lest conectado a dos puntos fijos adyacentes ytransportan una corriente Ien la direccin horaria, como se muestra en la figura. Cuando elsistema es puesto en un campo magntico uniforme de induccin Bque entra al plano del papel,el cable toma la forma de una circunferencia. la tensin del cable es.

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A) IBL B) IBL/ C) IBL/2 D) IBL/3 E) IBL/4

10. Se tiene dos conductores largos y paralelos que transportan corrientes constantes iguales quefluyen hacia fuera del plano del papel como se muestra. La variacin del campo magntico B alo largo de la lnea xx' esta dado por.

Respuesta B)

11. Un anillo se forma soldando dos semianillos de diferente material pero de igual radio R. Si segolpea el anillo en uno de los puntos de soldadura, luego de cunto tiempo se encontrarn lasondas sonoras que viajan en direcciones opuestas?Considere que la media armnica de las rapideces con que se mueve el sonido en cadasemianillo es c.

A) 2R/c B) R/c C) 0,5 R/c D) 2R/c E) R/c

12. Un barco se est moviendo hacia el este, en una regin donde el campo magntico de la Tierra

es de 5,0 x 10-5T hacia el norte y horizontal. El barco lleva una antena area vertical de 2 m delargo. Si la velocidad de la embarcacin es 1,50 m/s, la magnitud de la fuerza electromotrizinducida en el cable de la antena es.

A) 1 mV B) 0,75 mV C) 0,50 mV D) 0,15 mV E) 1,2 mV

13. Una roca es lanzada al aire formando un ngulo respecto de la vertical y describe la trayectoriamostrada en la figura. Considerar que la friccin es despreciable. Cul es la direccin de laaceleracin neta en el punto B?

A) Hacia la derecha B) Hacia la izquierdaC) Hacia arriba D) Hacia abajoE) No existe aceleracin

14. Dos largos cables paralelos, orientados a lo largo del ejexcomo se muestra, contiene corrientesde intensidades Iy 2I, fluyendo en direcciones opuestas. Cul de las siguientes sentencias soncorrectas?

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A) El campo magntico debido a Irodea el cable en direccin antihorariaB) La fuerza magntica del cable 2Isobre el cable Ies el doble de la fuerza cable Isobre el cable

2IC) La fuerza magntica entre los dos cables es proporcional al inverso cuadrado de la distancia

entre ellosD) La fuerza sobre el cable 2Iest en la direccin +yE) La fuerza sobre el cable Iest en la direccin -z

15. La figura muestra una espira conductora en un plano vertical que, montada sobre un dispositivomvil, se mueve libre de rozamiento sobre uncolchn de aire con una velocidad v. Cuando elextremo derecho de la espira ingresa en el campo magntico B que apunta entrando al papel . . .

A) Hay una corriente horaria en la espira y el dispositivo desaceleraB) Hay una corriente antihoraria en la espira y el dispositivo desaceleraC) Hay una corriente horaria en la espira y el dispositivo aceleraD) Hay una corriente antihoraria en la espira y el dispositivo aceleraE) No hay corriente en la espira y el dispositivo se mueve a velocidad constante

16. Un espira circular en el plano de la pgina, con un radio r = 0,50 my una resistencia elctrica R =

0,5, es colocada en un campo magntico constante B = 4,0 Tdirigido entrando al papel, comose muestra. Qu sentencia es correcta?

A) El flujo a travs de la espira es 0 y la corriente fluye en sentido antihorarioB) El flujo a travs de la espira es 0 y la corriente fluye en sentido horario

C) El flujo a travs de la espira es webers y la corriente fluye en sentido horario

D) El flujo a travs de la espira es webers y la corriente fluye en sentido antihorario

E) El flujo a travs de la espira es webers y la corriente es cero

17. Dos imanes A y B se encuentran inicialmente en reposo sobre un dispositivo que tiene la formade un ngulo diedro que emite aire y los mantiene en equilibrio. Si el imn A de masa M eslanzado con una rapidez de 2 m/s y despus de cierto tiempo se aprecia que el imn B de masa0,25 M posee una rapidez de 5 m/s, determine la rapidez de A en ese instante.

A) 0,20 m/s B) 0,40 m/s C) 0,60 m/sD) 0,75 m/s E) 1 m/s

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18. La energa requerida para mover un satlite artificial de masa mde una rbita de radio 2Ralrededor de la Tierra a otra de radio 3Res (Mes masa de la Tierra y Ges la constante degravitacin universal):A) GMm/12R B) GMm/3R C) GMm/8RD) GMm/6R E) GMm/4R

19. La figura 1 muestra un sistema formado por dos esferas idnticas, interconectadas entre si porun resorte ideal y apoyados sobre una superficie horizontal, que se encuentra en reposo peropuede oscilar libremente alrededor de su centro de masas con un periodo T. La figura 2 muestrauna tercera esfera (idntica a las anteriores) que se acerca coaxialmente hacia las esferasinterconectadas que se encuentran en reposo, con velocidad una rapidez v, mientras que unacuarta esfera, idntica a las anteriores, permanece en reposo en una recta coaxial a lasanteriores. Despreciando toda clase de rozamiento y considerando que todos los choques sonperfectamente elsticos, determine la mnima distanciaxpara que la velocidad final de esteltimo sea tambin v.

A) vT B) 0,25 vT C) 0,50 vTD) 0,75 vT E) Falta conocer la longitud natural del resorte

20. Un sistema formado por dos esferillas idnticas A y B, conectados por medio de una cuerdainextensible de longitud L, se deja en libertad de movimiento de la posicin que se indica en lafigura, encontrndose B a una altura 2L/3 respecto del piso. Si el sistema comienza a moverselibre de toda clase de rozamiento, y en el instante que B llega al piso esta adhiere a l, mientrasque A se despega de la mesa, a qu altura hrespecto del piso se encontrar A en el instanteque la cuerda que los une se tensa nuevamente?

A) 0,125 L B) 0,200 L C) 0,250 L D) 0,333 L E) 0,400 L

21. Bloque rectangular de masa M, que posee en la parte superior una cavidad semiesfrica de radioR = 0,2 m, se encuentra al costado de una pared vertical y apoyado sobre una superficiehorizontal. Cul debe ser la altura mxima hpor encima del bloque desde donde debe soltarseuna pequea esfera de masa m = 0,2 M, para que esta no se despegue del bloque cuando llegueal punto B . Desprecie toda clase de rozamiento.

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A) 4 cm B) 6 cm C) 8 cm D) 10 cm E) 12 cm

22. La figura muestra la grfica velocidad versus tiempo de un mvil sometido a la accin de unafuerza variable F. Acerca del trabajo Wrealizado por esta fuerza, diga cul de las siguientesafirmaciones es correcta.

En el intervalo de tiempo comprendido entre . . .A) t = 0 y t = 2 s, Wes negativo B) t = 0 y t = 8 s,Wes ceroC) t = 8 s y t = 10 s, Wes negativo D) t = 0 y t = 9 s,Wes ceroE) t = 8 s y t = 10 sWes menor que el realizado entre t = 0 y t = 8 s

23. Dos partculas A y B se lanzan verticalmente hacia arriba desde un mismo punto de la superficie

terrestre pero no en forma simultnea. Si el grfico velocidad vs tiempo de sus movimientos es elque se muestra en la figura, y estos chocan a 60 m del piso, determinar T. (g = 10 m/s

2)

A) 2,5 s B) 3,0 s C) 3,5 s D) 4,0 s E) 4,5 s

24. Un sistema formado por dos esferillas A y B idnticas conectadas por una varilla de masadespreciable se encuentra en reposo en la forma que se muestra figura. Si se corta la cuerdaque sostiene la esfera B y se desprecia toda clase de rozamiento, determine la rapidez de laesferilla B en el instante en que la varilla se encuentra dispuesto en forma horizontal. Considereque ges la aceleracin de la gravedad y que:

k gh

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A) k B) 2 k C) 3 k D) 2 k/2 E) 3 k /2

25. Como se muestra, una cmara de pistn cuya rea de su seccin transversal esA, est lleno degas ideal. Un pistn de sellado de masa mse encuentra en equilibrio en el punto medio de laaltura del cilindro. Luego, lentamente, se tira el mbolo hacia arriba. Si la masa de la cmara esM, determine el mximo valor de Mtal que la cmara se puede levantar del suelo. Latemperatura se mantiene sin cambios, desprecie toda clase de friccin y considere que la presinatmosfrica es Po.

A)2

2

oP A mg

g

B)2

oP A mg

g

C)o

P A mg

g

D)2

oP A

g E)

oP A

g

26. Una esfera de tecnopor se suelta desde una altura de 50 m. Esta choca en el piso y se elevahasta una altura de 1 m. Suponiendo que no existe viento, y que la magnitud de la fuerza de

rozamiento del aire es proporcional a su velocidad y de direccin opuesta a ella, indiqueverdadero (V) o falso (F) segn corresponda, respecto de la magnitud de su aceleracin.I. En el instante que se despega del piso, despus del choque, es 2gII. El instante que alcanza su altura mxima es gIII. En el instante que su deformacin mxima es cero

A) VVV B) FVV C) FFV D) VVF E) FFF

27. El bucle rectangular tiene un conector de deslizamiento PQ de longitud L y resistencia R queest movindose con una velocidad v como se muestra. Un campo magntico uniforme entrandoal plano del papel es configurado. Las tres corrientes I1, I2e I son.

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A)1 2

;6 3

BLv BLvI I I

R R B)

1 2

2;

BLv BLvI I I

R R

C) 1 22

;3 3

BLv BLvI I I

R R D) 1 2

2 4;

3 3

BLv BLvI I I

R R

E) 1 2 ;2

BLv BLvI I I

R R

28. Un atleta se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal, como se indica en la figura. Side pronto la persona comienza a correr aceleradamente, sin que sus zapatillas resbalen sobredicha superficie, determine el valor de verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:

I. El rozamiento entre los zapatos y la superficie es estticoII. La fuerza de rozamiento apunta hacia la izquierdaIII. El rozamiento realiza un trabajo positivo sobre la persona

A) FVF B) FFV C) VFF D) VVF E) VFV

29. Una persona se encuentra de pie sobre una plataforma horizontal. Si de pronto la personacomienza a caminar sobre dicha plataforma, y se desprecia el rozamiento entre la plataforma y lasuperficie horizontal, determine el valor de verdad (V) o falsedad (F) de las siguientesproposiciones:

I. El rozamiento realiza un trabajo positivo sobre la persona.II. El rozamiento realiza un trabajo positivo sobre la plataforma.III. La energa mecnica del sistema aumenta.IV. El momentum lineal del sistema se mantiene constante.

A) FFVV B) VVVV C) FFFV D) FFVF E) VVFF

30. Un ratn se mueve sobre trayectoria circular en sentido antihorario con una rapidez angular enun plano horizontal. Un puntero lser de Helio-Nen que se encuentra fijo en el centro de la

circunferencia, apunta siempre hacia donde se encuentra un espejo plano que se encuentrarotando tambin en sentido antihorario alrededor de un eje vertical con una rapidez angular

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constante . Determine para que en todo momento el lser que llega al espejo, despus dereflejarse en l, le llegue al ratn.

A) 2 B) C) 0,5 D) 0,25 E) 0,1252

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