3ra OLIMPIADA CIENTIFICA ESTUDIANTIL PLURINACIONAL BOLIVIANA 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FISICA 2da Etapa (Examen Simultáneo) 6to de Primaria

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1 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FISICA da Etapa (Examen Simultáneo) 6to de Primaria NO ESCRIBA NINGUN DATO PERSONAL EN LAS HOJAS DE EXAMEN SOLO EN EL ESPACIO HABILITADO EN LA PARTE INFERIOR Cada pregunta vale 10% 1.- Si un cuerpo tiene una denidad de 6, gramo/cm 3 y una maa de 40 gramo, Cuál e el volumen del cuerpo? Rpta: volumen=maa /denidad = 6,45 cm 3.- Cual e el PESO del cuerpo de la anterior pregunta...? Rpta: peo = maa X gravedad= 0,04 kg x 9,8 m/ = 0,39 N 3.- Un etudiante frota una madera con papel de lija y nota que la madera e calienta ligeramente. De dónde viene ee calor? a) de la energía almacenada en la madera b) de la energía calorífica del ol c) de la energía de movimiento del brazo d) de la energía calorífica almacenada en la lija 4.- Qué e un ión? Explique u repueta Rpta: Un ion e un átomo con una carga poitiva o negativa en exceo 5.- Se deea equilibrar un ube-baja en un parque ubicando do niño, uno má gordito que el otro en lo punto A y B. Donde deberá ir el niño gordito y dónde debería ir el otro? Porqué? A B Rpta. El niño gordito deberá ir en el punto B para que el balancín e mantenga horizontal 6.- Un cilindro circular recto tiene un diámetro de 8,4 cm y una altura de cm. Cuál e el volumen de ete cilindro? Convertir el volumen en mililitro Rpta: Volumen cilindro: Area Bae x altura= X diámetro/4 X altura = 3,14 X,1 X = 145 cm 3. = 1 cm 3 = 1 mililitro = 145 mililitro 8.- Se tienen do efera de hierro, una de 1 Kg y una de 3 Kg. a) Cuál tiene mayor denidad? b) Cuál tiene mayor volumen? c) Cuál tiene mayor peo? Rpta: a) amba tienen la mima denidad; b) la efera de 3 kg; c la efera de 3 kg) 9.- Cuál e la diferencia entre átomo y molécula? Rpta. Un átomo e una agrupación de protone y neutrone y una molécula e una agrupación de vario átomo Combine lo elemento de la columna de la derecha con lo de la izquierda. A cada elemento de la derecha e le debe aociar uno y olo uno de la izquierda e igualmente a la invera: Gaeoo B A) 100 ºC Líquido C B) Vapor de agua Sólido G C) Río E la temperatura a la que e congela el agua D D) 0 ºC No tiene carga eléctrica E E) Neutrón E la temperatura a la que hierve el agua... A G) Hielo Ver lita de claificado de eta etapa en:

2 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FISICA da Etapa (Examen Simultáneo) 1ro de Secundaria NO ESCRIBA NINGUN DATO PERSONAL EN LAS HOJAS DE EXAMEN SOLO EN EL ESPACIO HABILITADO EN LA PARTE INFERIOR Cada pregunta vale 10% 1.- Combine lo elemento de la columna de la derecha con lo de la izquierda. A cada elemento de la derecha e le debe aociar uno y olo uno de la izquierda e igualmente a la invera: Gaeoo B A) 100 ºC Líquido C B) Vapor de agua Sólido G C) Río E la temperatura a la que e congela el agua D D) 0 ºC No tiene carga eléctrica E E) Neutrón E la temperatura a la que hierve el agua... A G) Hielo.- Un cilindro circular recto tiene un diámetro de 8,4 cm y una altura de cm. Cuál e el volumen de ete cilindro? Convertir ee volumen en mililitro. Rpta: Volumen cilindro: Area Bae x altura= X diámetro/4 X altura = 3,14 X,1 X = 145 cm 3. = 1 cm 3 = 1 mililitro = 145 mililitro 3.- a) De cuánto elemento e compone el agua pura? b) Cuánto átomo individuale hay en una molécula de agua? Rpta. a) De do elemento Oxígeno e Hidrogeno; b) Un átomo de Oxígeno y do átomo de hidrógeno 4.- Que e la tabla periódica de elemento? Rpta. e una tabla en la que lo átomo e claifican egún u número atómico y u y u configuración electrónica. El número de electrone va aumentando de uno en uno al avanzar de izquierda a derecha. 5.- Qué e un iótopo? Explique u repueta Rpta. Lo átomo de un mimo elemento pero con ditinto número de neutrone e llaman iótopo de ee elemento 6.- Cuál e la fuente de todo onido? Rpta. el onido e producido por la vibración de objeto materiale. Una vibración emite una perturbación que e tranmite a travé de un medio, generalmente el aire 7.- Puede el onido propagare en el vacío? Explique u repueta. Rpta. El onido no puede propagare en le vacío porque neceita un medio para tranmitir ea perturbación 8.- Qué tan rápidamente e propaga el onido en el aire? Depende ea velocidad de la temperatura del aire? Explique u repueta. Rpta. el onido viaja a una velocidad de 330 metro por egundo o de cai 100 kilómetro por hora. La velocidad del onido aumenta 0,6 m7 por cada grado que e incrementa la temperatura. 9.- Una perona ecucha el onido de lo trueno de una tormenta depué de 5 egundo de haber vito lo relámpago. A qué ditancia de la perona e encuentra la tormenta, i la velocidad del onido e 340 m/? Rpta. ditancia = velocidad x tiempo = 340 m/ X 5 = 1700 m o ea 1,7 kilometro 10.- Si el número atómico del oxigeno e 8 y el número atómico del potaio e 19: a) Cuál tiene mayor número de electrone? Cuánto? b) Cuál tiene mayor número de protone? Cuánto? Rpta: El potaio tiene mayor número de electrone: 8 electrone; El potaio tiene mayor numero de protone: 19 protone Ver lita de claificado de eta etapa en:

3 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FISICA da Etapa (Examen Simultáneo) do de Secundaria NO ESCRIBA NINGUN DATO PERSONAL EN LAS HOJAS DE EXAMEN SOLO EN EL ESPACIO HABILITADO EN LA PARTE INFERIOR Parte conceptual 40% (Cada pregunta vale 10%) 1.- Se tienen do efera de la mima maa, una de hierro cuya denidad e 7,8 g/cm 3 y una de aluminio cuya denidad e de.7 g/ cm 3. a) Cuál tiene mayor denidad? b) Cuál tiene mayor volumen? c) Cuál tiene mayor peo? Jutifique u repueta Rpta.- a) la efera de hierro tiene mayor denidad; b) la efera de aluminio tiene mayor volumen; c) ama efera tienen el mimo peo. Si un electrón ubicado a una cierta ditancia de una partícula cargada experimenta una fuerza de atracción de cierta magnitud a) Cómo erá la magnitud de la fuerza repecto a ete valor i la ditancia e reduce a la mitad? b) La partícula cargada en ete cao e poitiva o negativa? Rpta. la Fuerza e incrementa en cuatro vece, b) la partícula e poitiva 3.- Cuále on la parte del método científico? Rpta. Obervación de un fenómeno de la naturaleza; Análii de lo apecto eenciale del fenómeno; Reunir todo lo dato poible mediante la experimentación; Formulación de una hipótei que explique lo obervado; Con otro experimento verificar la valide de nuetra hipótei; Si la hipótei e válida elevarla al rango de teoría; Definir el rango de aplicación de la teoría 4.- En que etado e puede encontrar al agua? Qué e entiende por punto de ebullición y que e entiende por punto de congelamiento del agua? Rpta. Solido, líquido y gaeoo. El punto de ebullición e el etado en el que el agua paa del etado liquido al etado gaeoo. El punto de congelamiento e el etado en el que el agua paa del etado liquido al etado ólido Parte práctica 60% (cada Pregunta vale 0%) 1.- Un atronauta pea en la tierra 600 N, i ete atronauta e encuentra en un planeta donde la gravedad en la tercera parte de la gravedad en la tierra, cuál e el peo del atronauta? Rpta. La maa del atronauta e única en ambo planeta por lo que el peo e cambiara a un tercio del peo del atronauta. Por lo tanto el nuevo peo e 600/3 = 00 N.- La tierra e aproximadamente una efera de radio 6, m a) Cuál e u volumen en kilómetro cúbico? b) Cuál e u circunferencia en kilómetro (Dato: Volumen de una efera: 4/3 r 3 ; Longitud de una circunferencia: r ) Rpta.- Volumen= 4/3 r 3 = 4/3(3,14)(, )=1, m 3 = 1, km 3 Longitud de la circunferencia: r= (3,14)(6, km) = 40, km 3.- Evaluar el reultado de la iguiente operación: 30 C - 40 F + 300K. Exprear el reultado en grado Celciu y en grado Fahrenheit Rpta.- Convertimo todo a grado centígrado: 300K=7 C; -40 F = - 40 C (caualidad), umando todo e tiene: 17 C; 17 C = 6,6 F Ver lita de claificado de eta etapa en:

4 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FISICA da Etapa (Examen Simultáneo) 3ro de Secundaria SOLUCION PARTE TEORICA (40%) 1. Qué e entiende por calor y qué e entiende por temperatura? (10 %) Temperatura: E una propiedad tal que u valor final e el mimo que el de otro itema, cuando todo ello e ponen en contacto. Cotidianamente e la entiende como una medida de lo caliente o de lo frío que etá un itema. Todo lo objeto que etán en contacto durante un tiempo uficiente llegar a etar a una mima temperatura que viene a er una condición necearia para que exita un equilibrio térmico. Calor: E aquello que e tranfiere entre un itema y u medio ambiente en virtud, olamente, de u diferencia de temperatura. E una forma de energía iendo la unidad má utilizada la caloría.. Qué e un vector? (10 %) E un elemento matemático que, ademá de modulo, poee dirección y entido No olvide que para cualquier vector en general e puede ecribir: V = V u V, Donde: V : Vector V : Magnitud del Vector (Tamaño o modulo) u V : Vector Unidad elemento que e lo puede apreciar en el GRAFICO 3.1 V V u V GRAFICO La tapa metálica de fraco de vidrio a vece e pueden aflojar al paarlo en agua caliente. Cómo e eto poible? Explique. (10 %) Eto e debe a que el coeficiente de dlatacion de tapa metalica e mucho mayor que el de lo fraco de vidrio, eto ignifica que la tapa metalica aumentan de tamaño ma rapido que el fraco, para un incremento de temperatura, lo cual caua una eparacion entre ambo materiale. 4. El Vernier mide con una preciión de de mm y el tornillo Micrométrico con una preciión de de mm Cuál e la forma correcta de ecribir el reultado, i con el Vernier e tiene una lectura de 5 mm y con el tornillo Micrométrico 5 mm?. (10 %) Vernier Tornillo micrométrico 5 mm ± 0,1 mm 5 mm ± 0,01 mm

5 PARTE PRÁCTICA (60%) 1. El diámetro ecuatorial de la Tierra e de 1756 [Km]. En cuanto tiempo un avión que vuela a una velocidad de 1000 [Km/h] completará una vuelta al planeta por la línea del ecuador? (0 %) El perímetro de una circunferencia, en ete cao el de la línea del ecuador, e D 1756[ Km] R 3, ,15589[ Km] Como la velocidad del avión e contante entonce e cumple la relación má imple de la cinemática: DISTANCIA l Km v TIEMPO t h de donde l Km l 40074,15589 t h [ h] 40,07416[ h] v Km v 1000 h. Una barra de cobre mide 70 [mm] a 18 [ºC]. Calcule u nueva longitud i e calienta la barra hata [ºC]. El coeficiente de dilatación lineal del cobre vale 1710 [ C].(0 %) Sabemo que al calentar un cuerpo ete experimenta un incremento en u dimenione; el aumento en u longitud ( l) e aproximadamente proporcional a u longitud inicial y al incremento de temperatura experimentado ( t), e decir: l ( )( l1) t (3.1) Donde l l Final l Inicial (3.) t t Final t Inicial (3.3) 1 = coeficiente de dilatación lineal C Por lo tanto uando la ecuacione (3.1) y (3.3): (3.4) 6 1 1,7 10 C 70[ mm] 9918 C 0,037[ ] l ( )( l1) t mm Y finalmente de la relación (3.): l Final l l 70,0000 0,037 70,037[ mm] Inicial

6 3. Do móvile A y B parten imultáneamente en la mima dirección y entido contrario eparado 6 km, i el móvil A tiene velocidad de 60 km h y el móvil B de velocidad de A. Cuándo y dónde e producirá 3 el encuentro repecto del punto de partida de A?. (0 %) X v t, X v t A A B B km km vb va h h X AX B X vat vat X 3 5 vat X 3 X 3*6km t 0,06h 5 km v 5*60 3 A h km X A 60 *0,06 h 3,6 km h X A X X B

7 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FISICA da Etapa (Examen Simultáneo) 4ro de Secundaria SOLUCION PARTE CONCEPTUAL 40% 1. Una longitud determinada mide exactamente 50,03 cm. Pero nootro redondeamo el valor y decimo que mide medio metro Qué error relativo e comete? (10%) (50,03 50) cm 0, ,06% 50,03cm 50,03. Cuanto y cuale tipo de multiplicación e pueden realizar entre vectore? (10%) Se pueden realizar do tipo de multiplicación entre vectore: Multiplicación Punto o Ecalar (Se llama aí por que el reultado e un Ecalar y el ímbolo uado e un punto: ) Multiplicación Cruz o Vectorial (Se llama aí por que el reultado e un Vector y el ímbolo uado e una cruz: ) 3. De la obervación de lo iguiente hitograma (10%) A B a) En cuál de lo reultado graficado e tiene mejor preciión? [A] b) Cuál de la gráfica muetran mejor el reultado bucando exactitud? [B] 4. Cual e la diferencia entre reflexión y refracción? (10%) Cuando una onda de luz llega de un medio 1 a un medio oblicuamente a la uperficie de eparación entre ambo medio parte de la onda e refleja, e decir vuelve al medio A, y parte e refracta, e decir paa al medio B. Rayo Incidente Rayo Reflejado Medio A Medio B Rayo Refractado

8 PARTE PRACTICA (60 % ) 1. Do jugadore de báquet Ball de la mima talla etán parado uno frente al otro para hacer pae, i la componente de la velocidad on: En el eje de la abcia 7 m/ y en el eje de la ordenada 9 m/. A qué ditancia etará poicionado el otro jugador para recibir el balón?. (0 %) m m vox 7, voy 9 m 9 tg m 7 v v v 0 1, , 06 m 0 ox oy , 4 m m 0 (11, 4) *(5 7 30, 06 ) en vo en R 1,8m g m 9,81. Encuentre la velocidad angular de cada una de la manecilla del reloj. (0 %) t la velocidad angular para el egundero e: rad rad 0, la velocidad angular para el minutero e: rad 3 rad 1, la velocidad angular para el horero e: rad rad 4 1, 4510 rad 1h 4300

9 3. A que profundidad e ve una moneda que etá en el fondo de una picina de profundidad H= 6 m? El coeficiente de refracción del agua vale 1,33 y el coeficiente de refracción del aire vale 1.(0 %) La moneda parecerá que etá a una profundidad menor a H. Sea ea profundidad: h. Figura (4.1) A OJO B 1 B H h 1 O 1 O i Notemo que en la figura (4.1) el rayo OA no e refracta por que e vertical, mientra que el rayo OB 1 B e refracta. Supongamo que eto do rayo divergente llegan al OJO humano, el ojo ve la imagen de la moneda en el punto donde e cortan lo rayo divergente AO y BB 1, e decir, en el punto O 1. De la figura (4.1) e ve que la ditancia que bucamo h etá relacionada con la profundidad H egún la relación: De donde ( 1 h)tan( ) ( H)tan( ) (3.1) tan( 1) h H (3.) tan( ) Notemo que lo ángulo 1 y on pequeño por lo tanto podemo utilizar la relación válida para ángulo pequeño: tan( ) in( ) (3.3) Por lo tanto reemplazando (4.3) en la relación (4.): La ley de refracción e ecribe como: donde n 1 Aire in( 1) h H (3.4) in( ) ( Agua 1 Aire n )in( ) ( n )in( ) (3.4) n 1,33 (3.5) Agua Figura 4.1 Finalmente: in( ) h H in( ) 1 H 1 1,33 Reemplazando valore H = 6 [m] entonce h = 4,51[m]

10 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FÍSICA da Etapa (Examen Simultáneo) 5 to de Secundaria Intruccione: Encierre en un círculo el incio que conidere correcto y realice todo lo cálculo auxiliare al revero de la página. Parte conceptual (40%) 1. (10%) En el movimiento rectilíneo uniforme: a) La velocidad aumenta uniformemente b) La aceleración permanece contante c) La velocidad permanece contante d) La velocidad aumenta con el tiempo. (10%) En el movimiento parabólico de un proyectil, la aceleración e nula: a) El momento de er diparado? b) Cuando alcanza la máxima altura? c) En el punto má bajo de la trayectoria d) En ningún punto de la trayectoria? 3. (10%) Cuando la fuerza e perpendicular al deplazamiento, el trabajo e: a) Poitivo b) Negativo c) Nulo d) No e abe 4. (10%) Si un choque e perfectamente elático, e cumple: a) El principio de conervación de la energía cinética? b) El principio de conervación de la energía mecánica total? c) El principio de conervación de la energía cinética y el principio de conervación de la cantidad de movimiento? d) El principio de conervación de la cantidad de movimiento? Parte práctica (60%) 1. (0 %) Do vectore y u producto vectorial forman un paralelepípedo. Determine el volumen del paralelepípedo generado por lo vectore V1 3i j k y V i 3 j k, la unidade de medida de i, j y k etán en metro cúbico. Rep. 75 m 3. (0 %) Un deportita ale de u caa en bicicleta a la ei de la mañana. Al llegar a un cierto lugar, e le arruina la bicicleta y ha de volver andando. Calcular a qué ditancia ocurrió el percance abiendo que la velocidade de deplazamiento han ido de 30 Km/h en bicicleta y 6 Km/h andando y que llegó a u caa a la 13 hora. Rep: 35 km. 3. (0%) El itema de la figura e abandona a í mimo a partir del repoo cuando el bloque de1 kg etá a 3 m del uelo. Aplique el principio de conervación de la energía para determinar: a) La velocidade de lo bloque cuando eto e encuentran a la mima altura. Rep. 3,84 m/ 1 kg 4 kg 3 m Ver lita de claificado de eta etapa en:

11 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FÍSICA da Etapa (Examen Simultáneo) 6 to de Secundaria Intruccione: Encierre en un círculo el incio que conidere correcto y realice todo lo cálculo auxiliare al revero de la hoja. Parte conceptual (40%) 1. (10%) Si la única fuerza que realiza trabajo obre un cuerpo, e la fuerza gravitacional, entonce e cumple: a) El principio de conervación de la energía cinética b) El principio de conervación de la energía potencial gravitacional c) El principio de conervación de la energía mecánica total d) El principio de conervación de la energía elática. (10%) Un Sitema de Referencia Inercial e aquel que: a) Se encuentra en repoo? b) Se mueve con velocidad contante? c) Se mueve con aceleración contante? d) Se encuentra en repoo o e mueve con velocidad contante? 3. (10 %) La fuerza de rozamiento iempre actúan en: a) La dirección del deplazamiento? b) Paralela al deplazamiento? c) En entido contrario a la dirección del deplazamiento? d) Perpendiculare a la dirección del deplazamiento? 4. (10%) La egunda condición de equilibrio, no aegura: a) El equilibrio de tralación? b) Que el cuerpo tiene equilibrio completo? c) El equilibrio de rotación? d) El equilibrio de tralación y rotación? Parte práctica (60%) 1. (0 %) La figura e muetra un itema en equilibrio. Calcular el valor mínimo del ángulo θ que define la poición de equilibrio, el cual conite en un emicilindro de peo W que otiene a otro cilindro de peo W. La pared vertical e lia y el coeficiente de rozamiento en el plano horizontal e igual 0,5. Rep. 53º θ. (0 %) Se tienen do carga eléctrica de +0 µc y +80 µc eparada una ditancia de 1 m. A qué ditancia X de la carga de +0 µc e debe colocar una carga de prueba q o poitiva, tal que eta e encuentre en equilibrio. Rep. 1/3 m 3. (0%) En la figura e muetran la carga Q 1 = 15 µc y Q = 9 µc repectivamente. Calcular la Intenidad del Campo Eléctrico en el vértice A. Rep. 4,1 x 10 6 N/C 70 cm Q Q 30 cm 50 cm A Ver lita de claificado de eta etapa en: