EXAMEN
OLIMPIADA PACEÑA DE FÍSICA
(02062002)
2do de Secundaria
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alguna duda.
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examen ni en las hojas de tus soluciones!, te daremos un formulario para eso.
La parte conceptual vale 40% y la parte practica 60%.
Tienes un tiempo de 2 horas.
PARTE CONCEPTUAL
1)
Podemos ordenar los sucesos en el tiempo. Por ejemplo, el suceso b puede preceder
al suceso c y seguir al suceso a, lo que establece un
ordenamiento temporal de los sucesos a, b, y c. De aquí
que haya un sentido en el tiempo que distingue el pasado del presente y del
futuro. Entonces, ¿es el tiempo un vector? Justifica tu respuesta.
2)
a.
¿Pueden combinarse dos vectores de magnitud diferente
para dar una resultante cero?, ¿pueden hacerlo tres vectores?
b. Se
estudia generalmente la suma, resta y multiplicación de vectores. ¿Por qué
piensas que no se considera la división de vectores?, ¿es posible definir tal
operación?
3)
El movimiento ondulatorio aparece casi en todas las
ramas de la física. Todos nosotros estamos familiarizados con las ondas en el
agua. Hay también ondas de sonido, lo mismo que ondas de luz, ondas de radio y
otras ondas electromagnéticas. Y por si fuera poco la mecánica de los átomos y
partículas subatómicas recibe el nombre de mecánica ondulatoria. Cuantos tipos
de ondas conoces? Cuales son? Da algunos ejemplos.
4)
El tratamiento geométrico es adecuado en tanto las
superficies y otras discontinuidades que encuentre la onda en su propagación
sean muy grandes respecto a la longitud de onda. ¿Que ondas utiliza la óptica
geométrica?, se puede hacer un estudio geométrico usando por ejemplo ondas
acústicas u ondas sísmicas?
PARTE PRACTICA
1)
Un
bote a motor se dirige en la dirección N30°E a 25 Kilómetros por hora
en un lugar donde la corriente es tal que el movimiento resultante es de 30
Kilómetros por hora en la dirección N50°E. Encuentra la velocidad de
la corriente (magnitud y dirección)
2)
a.
Un
diapasón oscila con una frecuencia de 440 Hz. La velocidad del sonido en el
aire es 350 m/s, hallar la longitud de onda del sonido producido.
b.
La
luz se propaga en el vacío con la velocidad de . Hallar la longitud de onda correspondiente a la frecuencia
de , que es la frecuencia de la luz roja del espectro visible.
c.
Dibujar
ambas ondas especificando su longitud de onda y amplitud.
d.
Obtener
la longitud de onda relativa.
3)
Supón
que cierto espejo esférico cóncavo tiene una longitud focal de 10 cm. Encuentra
la ubicación de la imagen para distancias al objeto de
a.
25
cm
b.
10
cm
c.
5
cm
Describe la imagen en cada
caso.
2do de Secundaria
SOLUCIONES PARTE PRACTICA
1)
Designando
la velocidad del bote por VB, la velocidad de la
corriente por VC , y la velocidad resultante por V,
tenemos que V = VB + VC , de modo que VC
= V - VB.
Para calcular VC
notemos que el ángulo entre V y VC es de 160, Así:
de la ley de los senos se
halla que el ángulo . Por consiguiente la dirección de VC es S 42° E.
2)
Una relación importante entre la longitud de onda , la frecuencia y la velocidad de propagación es
tenemos
entonces
Aplicando nuevamente la relación entre la longitud de onda , la frecuencia y la velocidad de propagación tenemos que
Al
comparar los resultados de estos últimos dos ejemplos, notemos la gran
diferencia en los ordenes de magnitud cuando se trata de ondas sonoras y ondas
luminosas. La longitud de onda relativa será .
3)
a.
La
ecuación del espejo es: , de donde q =
16.7 cm. El signo positivo indica que la imagen es real. El aumento es:
, de donde M = -0.668, por tanto la imagen ha reducido
su tamaño y esta invertida. Como q es positiva entonces la imagen
se localiza en el lado frontal del espejo y es real.
b.
El
objeto se localiza en el punto focal. q = ∞ , los rayos de
luz que se originan en un objeto localizado en el punto focal de un espejo se
reflejan de manera tal que la imagen se forma a una distancia infinita del
espejo; es decir, los rayos viajan paralelos entre si después de la reflexión.
c.
q = -10 cm, la imagen es virtual, es decir esta ubicada detrás del espejo. Su
aumento es M = 2, es decir la imagen es dos veces más grande que
el objeto y está de pie. El valor negativo de q significa que la
imagen está detrás del espejo y es virtual.