Spagna 2021

Prueba de: ELECTROMAGNETISMO Fase Local de la XXXII Olimpiada Española de Física Córdoba, 22 de febrero de 2021

PROBLEMA:

(Este problema es sobre cargas en movimiento desviadas por un campo magnético)

Se hace pasar un protón con velocidad m/s por el seno de un campo magnético uniforme de , tal y como se muestra en la Fig. 1a.

A. Calcular el módulo de la fuerza magnética que se ejerce sobre dicho protón.
B. Calcular la distancia d a la que sale rebotado el protón.
C. La Fig. 1b muestra la partícula entrando con la misma velocidad pero con un ángulo $^{\circ}$ . Determinar la nueva distancia d’ con la que el protón sale del campo magnético. Datos: kg, C.

Figura

CUESTIONES:

(Esta pregunta es sobre campos magnéticos generados por corrientes continuas)

Un electroimán puede construirse fácilmente con un cable conductor (envuelto en plástico), un clavo de hierro y una pila. Solo hay que enrollar el cable alrededor del clavo y conectarlo a la pila, tal y como se muestra en la fotografía adjunta.

Apellidos: Nombre:

a) ¿Qué ventajas crees que tienen los electroimanes respecto a los imanes convencionales? Señala al menos dos de ellas. b) ¿Qué ocurriría si el cable conductor no tuviera la cobertura de plástico? ¿Por qué? c) ¿Cómo afectaría al número de clips que puedo atrapar (ver fotografía) si invertimos el sentido de la corriente, y por qué? ¿Y si aumentamos el número de vueltas alrededor del cable?

(Esta pregunta es sobre inducción electromagnética) La siguiente figura muestra un experimento en el que se deja caer un imán (convencional) desde el punto A. Durante la caída, el imán atraviesa una espira conductora de cierta resistencia (ver Figura 2a). Un sensor conectado al ordenador nos muestra la corriente eléctrica en la espira durante la caída (Figura 2b).

Figura 1

A. ¿Por qué se ha generado una corriente en la espira?
B. ¿Por qué la corriente cambia de sentido? ¿Por qué, en valor absoluto, la altura del segundo pico es mayor que la del primero? (ver Fig. 2b) c) El imán impacta contra el suelo con una energía cinética Ec < mgh, siendo m la masa del imán, g la aceleración de la gravedad y h la altura desde la que se deja caer. ¿Por qué, aparentemente, no se conserva la energía? ¿Dónde se producen las disipaciones?

ONDAS – EXPERIMENTACIÓN CIENTÍFICA Fase Local de la XXXII Olimpiada Española de Física Córdoba, 22 de Febrero de 2021

MOVIMIENTO ONDULATORIO

PROBLEMA: La ecuación de la onda que se propaga transversalmente por una cuerda expresada en unidades del S.I. es:

( ) ( ) (en unidades del S.I.)

a) Determine la amplitud, la frecuencia, el periodo, la longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda. b) Calcule la velocidad y la aceleración transversal en el punto x = 1 m y en el instante t = 0 s. c) Halle la diferencia de fase entre dos puntos separados 2 m en un instante cualquiera d) Represente en una misma gráfica la elongación correspondiente a los tiempos t = 0 s y t = 0,5 s a lo largo del eje X, de al menos una longitud de onda.

CUESTIÓN: A dos muelles idénticos, colocados horizontalmente sobre una mesa, se les unen dos cuerpos de masa idéntica (ver figura). Si uno se estira 10 cm y el otro 5 cm, y se dejan en libertad al mismo tiempo y considerando despreciable el rozamiento con la mesa, ¿cuál de ellos alcanza en primer lugar la posición de equilibrio? Razone la respuesta

Apellidos: Nombre:

EXPERIMENTACIÓN CIENTÍFICA

En un experimento idealizado, supongamos que un cuerpo puede desplazarse un espacio (s) por un plano inclinado de ángulo 30o sin rozamiento en un tiempo determinado (t). Teniendo en cuenta la cinemática del problema y que el cuerpo parte del reposo, la relación entre el espacio recorrido y el tiempo empleado es:

( )

Donde g es la gravedad.

El procedimiento empleado consiste en medir el tiempo para varios espacios. Los datos obtenidos vienen recogidos en la siguiente tabla.

s (m) t (s) 0,50 0,46 0,75 0,55 1,00 0,65 1,25 0,71

a) Realice una representación adecuada, en el papel milimetrado, de los datos de la tabla anterior, de acuerdo con la ley física del experimento.

B. Trace en la gráfica una recta lo más ajustada posible a los datos experimentales.
C. Escoja dos puntos en la recta para realizar una estimación de la pendiente.
D. De la recta del apartado c, estime también la incertidumbre.
E. Calcule razonadamente el valor de gravedad terrestre. f) Estime el valor de la ordenada en el origen. ¿Tiene sentido el valor obtenido? Discútalo.

Topic: Magnetism, Oscillations & Waves, Electromagnetic Induction Metodi: Lorentz Force Analysis, Wave Equation, Simple Harmonic Motion Analysis, Graph Linearization Competenze: Mathematical Modeling, Experimental Data Analysis, Graph Linearization Objects: Coil, Battery, Magnet, Spring, Point Charge Fonte: Testo (PDF) — p.1

Prova di: elettromagnetismo Fase locale della XXXII Olimpiada spagnola di fisica Cordoba, 22 febbraio 2021

Il problema è:

(Questo problema riguarda cariche in movimento deviate da un campo magnetico)

Si fa passare un protone con velocità m/s per il seno di un campo Magnetico uniforme di , come mostrato in Figura 1. 1a.

A. Calcolare il modulo della forza magnetica esercitata su tale protone.
B. Calcolare la distanza d da cui il protone rimbalza.
C. La Fig. 1b mostra la particella che entra con la stessa velocità ma con un angolo $^{\circ}$ . Determinare la nuova distanza con cui il protone esce dal campo magnetico. Dati: kg, C.

Figura

Domande:

(Questa domanda riguarda i campi magnetici generati da correnti continu)

Un elettromane può essere costruito facilmente con un cavo conduttore (involto in plastica), un un chiodo di ferro e una pila. Basta che si incolla il il cavo intorno al chiodo e lo collegare alla pila, e come viene mostrato nella foto qui allegata.

Nome:

a) Quali sono i vantaggi che pensate che abbiano gli elettromanti rispetto ai magneti

Conventionali? Indica almeno due di loro. b) Cosa accadrebbe se il cavo di guida non avesse la copertura di plastica? Per il
Cosa? c) Come influirebbe sul numero di clip che posso catturare (vedi foto) se invertiamo il senso della corrente, e perché? E se aumentassimo il numero? di giri intorno al cavo?

(Questa domanda è sull’induzione elettromagnetica) La figura seguente mostra un esperimento in cui si fa cadere un magnete (convenzionale) dal punto A. Durante la caduta, il magnete attraversa un spiro Conduzione di una certa resistenza (vedi figura 2a). Un sensore connesso al Il computer ci mostra il corrente elettrica nel spirale durante il caduta (Figura 2b).

Figura 1

A. Perché è stata generata una corrente nel spirale?
MSK1/>B Perché il corrente cambia direzione? Perché, per valore assoluto, l’altezza Il secondo picco è più grande del primo? (cfr. figura 2b) c) L’immagine colpisce il suolo con un’energia cinetica di Ec < mgh, essendo la massa del magnete, g l’accelerazione della gravità e h l’altezza da cui si lascia
cadere. Perché, apparentemente, non si conserva l’energia? Dove si trova producono le dissipazioni?

L’Onda sperimentazione scientifica Fase locale della XXXII Olimpiada spagnola di fisica Cordoba, 22 febbraio 2021

Movimento ondulativo

PROBLEMA: L’equazione dell’onda che si diffonde transversalmente attraverso una corda espressa in unità dell’SI es:

( ) ( ) (in unità di S.I.)

a) Determina l’ampiezza, la frequenza, il periodo, la lunghezza d’onda e la velocità di diffusione dell’onda. b) Calcolare la velocità e l’accelerazione trasversale al punto x = 1 m e al punto istante t = 0 s. c) Trova la differenza di fase tra due punti separati 2 m in un istante Qualsiasi d) Rappresenta in un grafico lo allungamento corrispondente ai tempi t = 0 s e t = 0,5 s lungo l’asse X, di almeno una lunghezza d’onda.

DOMANDA: Due ponti identici, posizionati orizzontalmente su un tavolo, sono uniscono due corpi di massa identica (vedi figura). Se uno si estende 10 cm e l’altro 5 cm, e si Eppure, lasciano andare, e considerano disprezzo il taglio con la tavola, quale di loro raggiunge la posizione di equilibrio in primo luogo? Raziona la risposta

Nome:

L’esercizio di questo tipo di attività è stato

In un esperimento idealizzato, supponiamo che un corpo possa spostarsi nello spazio. (s) per un piano inclinato a 30° angolo senza rottura in un determinato tempo (t). Considerando la cinematica del problema e il fatto che il corpo parte dal riposo, la il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato è:

( )

Dove g è la gravità.

La procedura utilizzata consiste nel misurare il tempo per diversi spazi. I dati Le informazioni ottenute sono raccolte nella tabella seguente.

s (m) t (s) 0,50 0,46 0,75 0,55 1,00 0,65 1,25 0,71

a) Rendere adeguatamente presenti, su carta millimetrica, i dati della Commissione; tabella precedente, secondo la legge fisica dell’esperimento.

B. Traccia sul grafico una linea retta il più possibile ai dati sperimentali.
C. Scegli due punti nella retta per effettuare una stima della pendenza.
D. Dal punto c, stima anche l’incertezza.
E. Calcola ragionevolmente il valore di gravità terrestre. f) Valutare il valore dell’ordine di origine. Ha senso il valore ottenuto? Parlate di questo.

Test of: electromagnetism Local phase of the XXXII Spanish Olympics in Physics Cordoba, 22 February 2021

The problem is:

(This problem is about moving charges deflected by a magnetic field)

A proton is passed through at speed. m/s for the center of a field uniform magnetic of , as shown in Fig. 1a.

A. Calculate the modulus of the magnetic force exerted on that proton.
B. Calculate the distance d from which the proton bounces.
C. The Fig. 1b shows the particle entering at the same speed but with a angle $^{\circ}$ . Determine the new distance d by which the proton exits the magnetic field. The data: kg, C.

Figure

Question: What is the purpose of this report?

(This question is about magnetic fields generated by currents (continuous)

An electromagnet can be easily constructed with a conductive cable (wrapped in plastic), a Iron nail and a pile. We just have to roll the wire around the nail and connect it to the pile, such as And as shown in the accompanying photograph.

Family name:

(a) What advantages do you think electromagnets have over magnets? What are conventional? Point to at least two of them. (b) What would happen if the conductive cable had no plastic cover? For what?

What? - What? (c) How would it affect the number of clips I can catch (see photo) if We reverse the direction of the current, and why? And what if we increase the number of spinning around the cable?

(This question is about electromagnetic induction) The following figure shows an experiment in which a magnet is dropped. (conventional) from point A. During the fall, the magnet passes through a spiral The test results are presented in the following table: A sensor connected to the Computer shows us the electric current in the spindle during the fall (Figure 2b)

Figure 1

Why has a current been generated in the spindle?
Why does the current change direction? Why, in absolute terms, the height The second peak is bigger than the first? (see Fig. 2b) (c) The magnet impacts the ground with a kinetic energy of Ec < mgh, the magnet being m mass of the magnet, g the acceleration of gravity and h the height from which it is left I’m going to fall. Why, apparently, is there no energy conservation? Where do you know Do they produce the dissipations?

Whereas Scientific experimentation Local phase of the XXXII Spanish Olympics in Physics Cordoba, 22 February 2021

The following table shows the results of the calculation:

PROBLEM: The wave equation that propagates crosswise through a string expressed in units of the SI es:

( ) ( ) (in units of the SI)

(a) Determine the amplitude, frequency, period, wavelength and speed The wave propagation. (b) Calculate the speed and cross-speed acceleration at the point x = 1 m and at the Instant t = 0 s. (c) Find the phase difference between two points 2 m apart in an instant any (d) In the same graph, the elongation corresponding to the times t = 0 s and t = 0,5 s along the X-axis, of at least one wavelength.

Question No 3 by Mr Gonzalez (S). - (FR) Mr President, I should like to thank the rapporteur for his excellent report. The two bodies of identical mass are joined together (see figure). If one of you stretches 10 cm and the other 5 cm, and you And they let go at the same time, and regarded the eating of the table as despicable, Which of them attains the equilibrium position first? Reason for the Answer

Family name:

The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the

In an idealized experiment, let’s say a body can move through space. (s) by an inclined plane at an angle of 30° without friction at a given time (t). Given the kinematics of the problem and the body’s departure from rest, the the relationship between the space travelled and the time spent is:

( )

Where g is gravity.

The procedure used is to measure time for various spaces. The data The results obtained are summarised in the following table.

s (m) t (s) 0,50 0,46 0,75 0,55 1,00 0,65 1,25 0,71

(a) Make an appropriate representation on millimeter paper of the data of the The above table, according to the experiment’s physical law.

B. Draw a graph as straight as possible to the experimental data.
C. Choose two points in the straight line to make a slope estimate.
D. From the recitals in paragraph (c), also estimate the uncertainty.
E. Rationally calculate the value of the earth’s gravity. (f) Estimate the value of the order at origin. Do you have any sense of the value? You can discuss it.

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