OLIMPIADA DE FÍSICA 2000-2001

Segunda entrega

BANCO DE PROBLEMAS PARA EL

SEGUNDO AÑO DE SECUNDARIA

 1.       Diga qué es la energía y en qué unidades se mide. Escriba 5 ejemplos de tipos de energía.

 2.       Diga qué es la energía potencial elástica de un resorte y qué es la energía potencial gravitatoria. Escriba una fórmula para calcular esta última indicando qué significa cada término de la fórmula.

 3.       Diga qué es la energía cinética y escriba una fórmula para calcularla indicando qué significa cada término de la fórmula.

 4.       Un atleta de nivel internacional puede alcanzar en una carrera corta una velocidad de aproximadamente 12 m/s. Si su masa es de 70 kg, ¿cuánto es la energía cinética que posee a esa velocidad?

5.       Una pelota de béisbol de 200 g (0.2 kg) de masa, se deja caer desde el borde de un edificio de 15 m de altura, como se muestra en la figura:


 
a)      Diga cuál es el valor de la energía potencial de la pelota en cada una de las siguientes posiciones, durante su caída: (i) 15 m, (ii) 10 m, (iii) 5 m y (iv) al nivel del suelo.

b)      La velocidad de la pelota en cada una de las posiciones indicadas en la figura es:

i)        v =   0      m/s   en        h = 15 m

ii)       v =   9.89 m/s   en        h = 10 m

iii)     v = 14      m/s   en        h =   5 m

iv)     v =       17.15 m/s         en        h =   0 m

Calcule la energía cinética de la pelota en cada una de las posiciones indicadas y sume sus resultados con los valores correspondientes de la energía potencial, calculados en el inciso (a). ¿Qué puede comentar acerca de sus resultados?

 6.       Diga qué es la energía mecánica y escriba la ley de conservación de la energía, en base a los resultados del problema 5.

 7.       En la siguiente lista de aparatos y máquinas indique cuál es el tipo de energía que entra y cuál el que sale:

Sistema

Tipo de energía que entra

Tipo de energía que sale

Foco incandescente

 

 

Celda solar

 

 

Transformadores

 

 

Batería de automóvil

 

 

Motor de automóvil

 

 

Motor eléctrico

 

 

Generador eléctrico

 

 

Locomotora de vapor

 

 

Central termoeléctrica

 

 

Central hidroeléctrica

 

 

Planta de energía nuclear

 

 

 8.       Diga qué es trabajo, en qué unidades se mide y escriba una fórmula para calcularlo, indicando que significa cada término de la fórmula.

 9.       Diga qué es potencia, en qué unidades se mide y escriba una fórmula para calcularla indicando qué significa cada término de la fórmula.

 10.   Investigue qué es un caballo de fuerza y a cuántos watts equivale.

 11.   Un cooler de 6000 pies cúbicos utiliza un motor de ¾ de caballo de fuerza para su funcionamiento, ¿a cuántos watts equivale?

 12.   Diga a cuántos watts equivale un kilowatt y explique qué es un kilowatt-hora.

 13.   Investigue cuántos watts-hora gastan algunos de los aparatos eléctricos que más se usan en su casa (focos, televisión, radio, refrigerador, licuadora, plancha, etc.). ¿Cuál de ellos resulta más caro por el consumo de energía eléctrica?

 14.   Diga qué es una máquina simple y mencione tres ventajas que se obtienen al utilizarlas.

 15.   Diga qué es una palanca, qué partes la componen y cómo funciona. Además, diga cuántos géneros de palanca existen y en qué se diferencian.

 16.   Diga qué es la atracción gravitatoria.

 17.   Escriba la ley de la gravitación universal mediante fórmula, indicando que significa cada uno de los términos de la fórmula. ¿Cuál es el valor de la constante de gravitación universal?

 18.   Investigue qué tiene que ver la Luna con las mareas.

 19.   Escriba las leyes de Kepler sobre el movimiento de los planetas.

 20.   Investigue el valor de la masa de la Tierra y del radio de la Tierra. Calcule el peso de un hombre de 70 kg que está parado sobre la superficie de la Tierra. Primero  hágalo mediante la fórmula peso = mg, y después usando la fórmula de la ley de la gravitación  universal.

 21.   Investigue el valor de la masa de la Luna y del radio de la Luna. Ahora, si el mismo hombre del problema anterior se encuentra en la Luna, diga cuál es el valor de su masa y calcule su peso.

 22.   Diga cuál es el resultado de la operación GMT/(RT)2, donde MT es la masa de la Tierra y RT es su radio. ¿Qué puede comentar acerca del resultado obtenido y el valor de g?

 23.   Calcule con qué fuerza  se atraen: (a) el Sol y la Tierra y (b) la Tierra y la Luna.

 24.   Diga por qué la Tierra no choca con el Sol, ni la Luna con la Tierra.