Problemas De Fisica

Problemas para el concurso de Física

Problema 1 (Universidad de Toronto 2010-2011)
Español
Usted es un astronauta observando un planeta pequeño de forma circular. Después de aterrizar en aquel planeta, usted camina en línea recta y se encuentra que al regresar a su nave espacial de lado opuesto ha completado una vuelta de 35 km. Usted tiene un martillo y una pluma de halcón, a una alturade 1.40 m, los deja caer libremente al mismo tiempo; observa que se demoran 28.2 s en llegar a la superficie.
Determine la masa del planeta.

Problema 2 (Universidad de Toronto 2010-2011)
Español
Un contenedor de la luz cúbico de volumen a3 inicialmente se llena de agua. El cubo está apoyada por una luz no elástico cadena que forma un péndulo simple de longitud Li medido desde el centro demasa del recipiente lleno como se muestra en la Fig. 1.3. Li >> a. El péndulo se ajusta a oscilar en un movimiento armónico simple. En algún instante en ti=0, el líquido comienza a fluir desde la sala en el centro de la parte inferior del recipiente a una velocidad constante ∆M/∆t, donde M es la masa del agua.
a) Determinar el período de péndulo T(t)en función del tiempo.

Problema 3(Hong Kong Physics Olympiad 2011)
Español
Un líquido no viscoso de densidad ρ, como se muestra en la figura, se llena en un tubo ‘V’ en forma de A, L1 y L2 siendo el área de la sección transversal y las longitudes de los brazos respectivamente. Si el líquido es ligeramente deprimido en uno de los brazos. Encontrar la frecuencia de oscilación de la columna del líquido.
L2
L1
θ1
θ2Problema 4 (1 Olimpiada Internacional de Física Polonia 1967)

Una pelota de masa m=0,2 kg está apoyada sobre una columna vertical de altura h=5 m. Una bala de masa m=0,01 kg y velocidad paralela al suelo v0=500 ms, atraviesa la pelota y ésta toca el suelo a una distancia x=20 m de la base de la columna.
a) Calcular la distancia entre el impacto de la bala con el suelo y la base de la columnab) ¿Qué fracción de la energía cinética de la bala se transfiere como calor a la propia bala?

Problema 5 (3 Olimpiada Internacional de Física Checoslovaquia 1969)
Un calorímetro de cobre de masa m1 contiene una masa de agua m2. La temperatura común es t12. Dentro del calorímetro se introduce un bloque de hielo de masa m3 a la temperatura t3 por debajo de cero grados centígrados.
a)Calcular la temperatura final en todos los casos posibles,
b) Calcular la temperatura final y las masa finales de agua y hielo cuando m1=1 kg; m2=1 kg; m3=2 kg; t12=10℃ y t3=-20℃
Datos de los calores específicos expresados en kJkg ℃
cobre= ccobre=0,42
agua=cagua=4,18
hielo=chielo=2,1
Calor latente de fusión del hielo Lf=334 kJkg

Problema 6 (Libro de la ESPOL)
Si se define los vectoresA=a+3b y B=3a+b, siendo a y b vectores tales que ∥a∥=∥b∥=∥1∥ y se conoce además que la medida del ángulo comprendido entre a y b es 30o, calcule el área de la superficie construido con los vectores A y B.

Problema 7 (Olimpiada Nacional de Física 2004-
Zacatecas)
Un cazador incrusta un dardo de masa m en un pájaro que vuela en línea recta horizontal a una altura h sobre el suelo. Sabemos que eldardo incide detrás del ave con una velocidad a un ángulo α con la vertical. El pájaro cae al suelo un tiempo t después de ser golpeado a una distancia d adelante del punto donde fue golpeado. Los datos del problema son m,h,v,d,α.

a) Obtenga la masa M del pájaro.
b) Obtenga la rapidez V a la pájaro volaba antes de ser golpeado por el dardo.
Problema 8 (V Olimpiada de Colombiana deFísica)
Con el montaje mostrado en la figura se puede determina aproximadamente el diámetro del sol. Los rayos entran por el agujero practicado en la cartulina C y la imagen se recoge en la cartulina D. La distancia entre las cartulinas C y D es de 90 cm. Entre las distancias AB, AC, DE y CD se cumple la siguiente relación: ABAC=DECD. Si el diámetro de la imagen del sol es 0.7 cm, el radio...