D 2018 2DA ONDA · un bloque de madera colgado a una cuerda. La bala de masa mes disparada a una...
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2O1 xii i iI iIiiIII V VI VII IX X XI XII i iI iIi IIII V VI VII 8 IX X XI XII i iI iIi IIII V VI VII 8 8 O LIMPIADA D EPARTAMENTAL DE F ´ ISICA 2018 2DA R ONDA -NIVEL II NOMBRE: F ECHA DE NACIMIENTO: DIRECCI ´ ON: DEPARTAMENTO: TEL ´ EFONO: I NSTITUCI ´ ON EDUCATIVA: Problema 1: Cuatro cargas puntuales de igual magnitud q =2μC q =2μC q =2μC , se colocan en los v´ ertices de un cuadrado de lado a =5 cm a =5 cm a =5 cm. Calcular la magnitud y direcci´ on del campo el´ ectrico en el punto P , situado en el centro del cuadrado, luego la fuerza que experimenta una carga Q = -3μC Q = -3μC Q = -3μC , en el punto P . Problema 2: Una carga puntual q positiva, se encuentra centrada dentro de un cubo, en- contrar el flujo de campo el´ ectrico neto a trav´ es de la superficie del cubo, luego determinar el flujo el´ ectrico por una de las caras del cubo, tal y como se muestra en la figura. Nota: 0 =8.854 × 10 -12 C 2 /N m 2 0 =8.854 × 10 -12 C 2 /N m 2 0 =8.854 × 10 -12 C 2 /N m 2 . 20 Septiembre 2018 1 Tiempo: 4 horas Cada problema vale: 7 puntos
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OLIMPIADA DEPARTAMENTAL DE F ISICA 20182DA RONDA - NIVEL II
NOMBRE:
FECHA DE NACIMIENTO:
DIRECCION:
DEPARTAMENTO:
TELEFONO:
INSTITUCION EDUCATIVA:
Problema 1: Cuatro cargas puntuales de igual magnitud q = 2µCq = 2µCq = 2µC, se colocan en los verticesde un cuadrado de lado a = 5 cma = 5 cma = 5 cm. Calcular la magnitud y direccion del campo electrico enel punto PPP , situado en el centro del cuadrado, luego la fuerza que experimenta una cargaQ = −3µCQ = −3µCQ = −3µC, en el punto PPP .
Problema 2: Una carga puntual qqq positiva, se encuentra centrada dentro de un cubo, en-contrar el flujo de campo electrico neto a traves de la superficie del cubo, luego determinarel flujo electrico por una de las caras del cubo, tal y como se muestra en la figura. Nota:ε0 = 8.854× 10−12 C2/Nm2ε0 = 8.854× 10−12 C2/Nm2ε0 = 8.854× 10−12 C2/Nm2.
20 Septiembre 2018 1 Tiempo: 4 horasCada problema vale: 7 puntos
Problema 3: Un dipolo electrico posee cargas de magnitud q = 2µCq = 2µCq = 2µC, separadas una dis-tancia l = 1mml = 1mml = 1mm. El dipolo se encuentra dentro de un campo electrico cuya magnitud valeE = 300 N/CE = 300 N/CE = 300 N/C.
a) Encontrar la magnitud del momento dipolar electrico(en unidades SI).
b) Sı inicialmente el momento dipolar se encuentra a 90◦90◦90◦ del campo electrico, gira y al pasaren la misma direccion del campo, calcule, el trabajo realizado sobre el dipolo en (JJJ).
c) Sı en un instante dado, la magnitud del torque que se ejerce sobre el dipolo es de3× 10−7Nm3× 10−7Nm3× 10−7Nm, ¿el angulo en grados entre el dipolo y el campo electrico vale?
Problema 4: Cuentan que para descongelar hielo en Olancho, necesitan apenas una bala yun bloque de madera colgado a una cuerda. La bala de masa mmm es disparada a una veloci-dad v0v0v0 contra el bloque de madera, de masa MMM , incrustandose en el bloque una distanciaddd y elevandolo a una distancia maxima HHH . En este punto, el bloque se libera, cayendo ver-ticalmente sobre un cubo de hielo a temperatura 0◦C0◦C0◦C. Sabiendo que mediante este metodosolamente 1/81/81/8 de la energıa es aprovechada, usted encuentra que el calor de fusion del aguaes Lf = v0 − µkgdLf = v0 − µkgdLf = v0 − µkgd. Sı µkµkµk es el coeficiente de friccion dinamica entre la bala y el bloque demadera. Hallar:
a) Cuanto hielo se descongelo.
b) Una expresion para el porcentaje de eficiencia energetica de este sistema de descongela-miento netamente Hondureno.
20 Septiembre 2018 2 Tiempo: 4 horasCada problema vale: 7 puntos
