Pregunta Señala tu respuesta 1 A B C D E 2 A B C D E 3 A B C D E 4 A B C D E 5 A B C D E 6 A B C D E 7 A B C D E Tiempo = 90 minutos

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1 XV OLIMPIADA DE LA FÍSICA- FASE LOCAL- Enero 2005 UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA PUNTUACIÓN Apellidos Nombre DNI Centro Población Provincia Fecha Teléfono Las siete primeras preguntas no es necesario que las razones, tan sólo elige la respuesta que creas correcta. Si no estás seguro no respondas, los fallos cuentan negativamente. Cada fallo en estas siete primeras preguntas te costará una penalización de 1/4 de su puntuación. Las tres últimas preguntas te supondrán pensar un poco más y tu respuesta debe ser totalmente razonada. Cada pregunta vale 10 puntos, de tal forma que el máximo del examen es 100 puntos. Pregunta Señala tu respuesta 1 A B C D E 2 A B C D E 3 A B C D E 4 A B C D E 5 A B C D E 6 A B C D E 7 A B C D E Tiempo = 90 minutos Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -1

2 1.- Cuando una pelota se lanza hacia arriba, qué velocidad y aceleración tiene en su punto más alto a) a=0, v=0 b) a=-g, v=0 c) a=0, v=-g d) a=-g, v=-g e) necesitamos conocer la masa 2.- Si la altura máxima que alcanza un proyectil, lanzado desde el suelo, es la mitad del alcance máximo del proyectil, con qué ángulo se lanzó? a) 15.7 grados b) 31.4 grados c) 47.1 grados d) 63.4 grados e) 81.2 grados 3.- Un estudiante de 2º de Bachillerato calcula que si esquía con una velocidad constante de 10 km/h llegará a su cabaña en el bosque a las 13:00. Sin embargo si esquiara a 15km/h llegaría a las 11:00. Con qué velocidad constante debe esquiar para llegar a la cabaña a las 12:00? a) 11.0 km/h b) 11.5 km/h c) 12.0 km/h d) 12.5 km/h e) 13.0 km/h 4.- Los coeficientes de rozamiento estático y dinámico entre una caja de 50 kg y una superficie horizontal son 0.6 y 0.4, respectivamente. Qué aceleración tiene dicha caja si se le aplica una fuerza horizontal de 250 N? a) 0 m/s 2 b) 1 m/s 2 c) 2 m/s 2 d) 3 m/s 2 e) 4 m/s Responde a la pregunta anterior si la fuerza horizontal es de 350 N a) 0 m/s 2 b) 1 m/s 2 c) 2 m/s 2 d) 3 m/s 2 e) 4 m/s 2 Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -2

3 6.- Se necesita un cierto trabajo W para acelerar un automóvil desde el reposo hasta que alcance una velocidad v. Cuánto trabajo se necesitará para que la velocidad final sea 2v? a) W b) 2W c) 4W d) W/4 e) 9W 7.- Supongamos un tramo de río de 500 m de longitud en el que la velocidad del agua es constante y vale 5 m/s. Pilotamos una lancha cuya velocidad respecto a un lago es de 7.5 m/s. Cuánto tardaremos en recorrer dicho tramo del río, siguiendo una trayectoria rectilínea cerrada, es decir, primero río abajo y liego río arriba? Despreciaremos el tiempo que tarda la lancha en invertir su sentido. a) 80 s b) 160 s c) 240 s d) 400 s e) 480 s LAS TRES PREGUNTAS QUE VIENEN A CONTINUACIÓN YA NO SON DE MÚLTIPLE RESPUESTA. TE EXIGIRÁN PENSAR ALGO MÁS, USAR MÁS ECUACIONES Y, POR SUPUESTO, SON MÁS DIFÍCILES. CONTESTA LO MEJOR QUE SEPAS Y UTILIZA EL ESPACIO DEBAJO DE CADA PREGUNTA PARA CONSTESTAR, SI NECESITAS HACER OPERACIONES PUEDES HACERLO EN LA PARTE DE ATRÁS DE LAS OTRAS PÁGINAS, QUE TE VALDRÁN COMO PAPEL DE SUCIO. Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -3

4 8.-. Con esta pregunta se intenta averiguar tu capacidad para aprender un concepto y aplicarlo en ese momento. Supongamos que hacemos incidir un haz de rayos X sobre el tórax de un paciente. Al tratarse de una radiación ionizante es importante conocer la penetración de estos rayos X por los efectos biológicos que pudiera producir. Si tratamos los rayos X como una onda, podemos definir para ellos el concepto de intensidad, es decir, la energía por unidad de superficie y por unidad de tiempo. Esta magnitud se suele representar mediante la letra I. Si llamamos I 0 a la intensidad de los rayos X cuando están a punto de penetrar en el paciente e I(x) a la intensidad cuando han penetrado en el paciente la distancia x, podemos escribir la siguiente expresión (conocida como ley de Lambert-Beer) I(x) = I 0 e - x siendo el coeficiente de absorción de los rayos X. a) Se define la capa hemirreductora (CHR) como la distancia que han de recorrer los rayos X hasta que su intensidad se reduce al 50% de su valor inicial. Encuentra una relación entre CHR y. Indica claramente qué unidades deben tener CHR y para que la relación que has obtenido antes sea consistente físicamente. b) Se define la capa decarreductora (CDR) como la distancia que han de recorrer los rayos X hasta que su intensidad se reduce al 10% de su valor inicial. Encuentra una relación entre CDR y CHR. c) Podemos definir la capa enerreductora (CNR) como la distancia que han de recorrer los rayos X hasta que su intensidad se reduce al N% de su valor inicial. Encuentra una relación entre CNR y CHR. d) Cuántas CHR de absorbente (como mínimo) necesitamos colocar delante de los rayos X para lograr que la intensidad se reduzca a la décima parte de la inicial? Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -4

5 AQUÍ PUEDES HACER OPERACIONES PON AQUÍ EN LIMPIO TU SOLUCIÓN Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -5

6 9.- Qué velocidad mínima debe tener la masa m en el punto A para que pueda llegar hasta el punto B siguiendo la trayectoria curva de radio R de la figura, sin desprenderse y suponiendo que no hay rozamiento. AQUÍ PUEDES HACER OPERACIONES PON AQUÍ EN LIMPIO TU SOLUCIÓN Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -6

7 10.- Sobre un carril sin rozamiento tenemos dos deslizadores de masas m 1 y m 2. El deslizador de masa m 1 se mueve hacia la derecha con una cierta velocidad mientras que el deslizador de masa m 2 está en reposo. Colisionan elásticamente y después del choque el deslizador de masa m 2 rebota elásticamente contra el extremo derecho del carril sin rozamiento y se mueve con la misma velocidad que el deslizador de masa m 1 después del choque. Calcula el cociente entre m 2 y m 1. Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -7

8 AQUÍ PUEDES HACER OPERACIONES PON AQUÍ EN LIMPIO TU SOLUCIÓN Tómese g =10 m/s 2 a lo largo de todo el examen -8