Argent 2018 Locale Quiz — juegos_2018_final_2.pdf

Fonte: gare di altri paesi/Argentina/juegos/juegos_2018_final_2.pdf · Apri PDF · apri PDF p.2 Cluster: Meccanica

Problema 1

(Juegos de OAF 2018 — Prueba 2, giovedì 25 ottobre 2018. Quiz a risposta multipla, 20 quesiti. Dove necessario usare $g=10{\text{m/s}}^2$.)

2. Due corpi uniti da una fune di $2$ m: il corpo $1$ ($4$ kg) è appoggiato su una superficie orizzontale senza attrito; il corpo $2$ ($1$ kg) pende sospeso a $1$ m dal pavimento. Se il corpo $2$ è inizialmente in riposo e si lascia cadere, quale sarà la sua velocità quando impatta al suolo? (a) il sistema resta in riposo; (b) $1$; (c) $2$; (d) $2,24$; (e) $3,33$ m/s

7. Un arciere è sulla terrazza di un edificio di $30$ m. Da un altro edificio, $20$ m di fronte, c’è un bersaglio alla stessa altezza dell’arciere; lascia un bersaglio nello stesso istante in cui scocca la freccia. Come deve mirare l’arciere per colpire il bersaglio? (a) Verso l’alto; (b) Orizzontalmente; (c) Verso il basso

9. La lunghezza di una molla con un estremo fisso al soffitto aumenta di $60$ cm quando si appende un corpo di $30$ kg. Quanto vale la costante elastica? (a) $0,02$; (b) $0,5$; (c) $2$; (d) $50$; (e) $500$ N/m

12. Un proiettile di $20$ g si muove con velocità $200$ m/s e impatta conficcandosi in un blocco di legno di $1$ kg appoggiato a una molla di costante $k=500$ N/m. Quanto si comprime la molla? (a) $10,4$; (b) $17,7$; (c) $48,2$; (d) $75,4$; (e) $126,5$ cm — (b) $17,7$ cm

14. Una molla di costante $200$ N/m con un estremo fisso e l’altro a un corpo di $4$ kg di massa, in moto circolare uniforme su un piano orizzontale; la molla è tesa di $8$ cm rispetto alla lunghezza naturale. Qual è il raggio della traiettoria? (a) $0,20$; (b) $0,5$; (c) $1,0$; (d) $1,2$; (e) $1,5$ m

15. Su un viale rettilineo la velocità massima è $60$ km/h. Una pattuglia vede passare un’auto a $72$ km/h e inizia l’inseguimento da fermo quando l’auto è a $100$ m. Se la pattuglia parte da ferma con accelerazione costante e raggiunge l’auto in $50$ s, qual è la sua accelerazione? (a) $0,53$; (b) $0,88$; (c) $1,26$; (d) $2,25$; (e) $2,96{\text{m/s}}^2$

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy, Conservation of Momentum Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations, Conservation of Momentum, Hooke’s Law, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Fonte: Testo (PDF) — p.2

Problema 2

(Juegos de OAF 2018 — Prueba 2. Quiz a risposta multipla.)

3. Un recipiente cilindrico metallico di $10$ l, chiuso in alto da uno stantuffo mobile di massa trascurabile e area $400{\text{cm}}^2$, contiene aria ideale a $300$ K. Si appoggia un peso di $100$ kg sullo stantuffo: di quanto scende? ($1$ atm $=1,013\times 10^5$ Pa). (a) $0,5$; (b) $2,1$; (c) $4,4$; (d) $5,0$; (e) $5,3$ cm

5. Un oggetto di $8$ cm di altezza è posto davanti a una lente sottile convergente di $50$ cm di distanza focale, a $60$ cm dalla lente: che dimensione avrà l’immagine? (a) $0,5$; (b) $1,6$; (c) $24,4$; (d) $40,0$; (e) $52,3$ cm (quesito di ottica incluso qui per completezza della pagina; v. anche blocco B3).

6. Una pentola di zinco a $0°$C, capacità $5$ litri, piena di mercurio. Quanto mercurio si versa scaldando fino a $100°$C? (dilatazione volumetrica zinco $8,7\times 10^{-6}°{\text{C}}^{-1}$, mercurio $1,82\times 10^{-4}°{\text{C}}^{-1}$). (a) $0,875$; (b) $17,35$; (c) $52,85$; (d) $86,65$; (e) $112,5{\text{cm}}^3$

10. Se un fascio di luce passa dal ghiaccio all’aria, qual è l’angolo limite per la riflessione totale interna? (indice del ghiaccio $1,315$). (a) $35,2$; (b) $42,8$; (c) $49,5$; (d) $54,7$; (e) $65,4°$ (quesito di ottica; v. anche blocco B3).

11. Una barra di $10$ m a $0°$C subisce un cambiamento di $1,4$ cm scaldandola fino a $58°$C. Di quale materiale è fatta? (tabella: acciaio $1,1\times 10^{-5}$, ferro $1,2\times 10^{-5}$, ottone $1,8\times 10^{-5}$, argento $2,0\times 10^{-5}$, alluminio $2,4\times 10^{-5}°{\text{C}}^{-1}$). (a) acciaio; (b) ferro; (c) ottone; (d) argento; (e) alluminio

17. In una stanza con aria a $1$ atm e $27°$C, un palloncino di $20$ g su una bilancia è gonfiato con aria fino a $20$ l. Se all’interno l’aria è a $4$ atm, quanto segna la bilancia? (densità aria $1,225{\text{kg/m}}^3$, peso molecolare aria $28,966$ g/mol). (a) $20,0$; (b) $24,5$; (c) $44,5$; (d) $89,6$; (e) $114,1$ g

19. Un tubo a U contiene due liquidi $a$ e $b$. La densità di $a$ è $800{\text{kg/m}}^3$ e $b$ è acqua. Differenza di altezza tra le colonne? (colonna di riferimento $25$ cm). (a) $1$; (b) $2$; (c) $5$; (d) $10$; (e) $15$ cm

Topic: Thermodynamics, Fluid Mechanics, Kinetic Theory Metodi: Ideal Gas Law, Hydrostatic Equilibrium, Physical Modeling Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning, Unit Conversion Fonte: Testo (PDF) — p.3

Problema 3

(Juegos de OAF 2018 — Prueba 2. Quiz a risposta multipla. Quesiti di ottica geometrica.)

5. Oggetto di $8$ cm davanti a una lente sottile convergente di distanza focale $50$ cm, posto a $60$ cm dalla lente: dimensione dell’immagine? (a) $0,5$; (b) $1,6$; (c) $24,4$; (d) $40,0$; (e) $52,3$ cm — ingrandimento $m=-f/(d_o-f)=-50/10=-5$, immagine reale invertita di $40$ cm.

8. Un uomo di altezza $H$ è di fronte a uno specchio di altezza $H/2$. In quale delle situazioni l’uomo si vedrà a sé stesso a corpo intero? [Figura: tre posizioni a/b/c dello specchio.] — (a) (solo con lo specchio nella posizione corretta a metà altezza).

10. Angolo limite per la riflessione totale interna nel passaggio ghiaccio→aria (indice ghiaccio $1,315$): ${\theta }_c=\arcsin (1/1,315)\approx 49,5°$. (a) $35,2$; (b) $42,8$; (c) $49,5$; (d) $54,7$; (e) $65,4°$

Topic: Geometric Optics Metodi: Thin Lens & Mirror Equation, Snell’s Law, Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning, Mathematical Modeling, Physical Reasoning Fonte: Testo (PDF) — p.4

Problema 4

(Juegos de OAF 2018 — Prueba 2. Quiz a risposta multipla.)

1. Il circuito in figura è formato da $2$ resistenze di $10\Omega$, una lampada e una batteria di $24$ V. Sapendo le specifiche della lampada ($12$ V, $30$ W), qual è la corrente che passa per la batteria? (a) $0$ A (la lampada si brucia); (b) $0,48$; (c) $0,97$; (d) $1,20$; (e) $2,40$ A

4. Tre cariche puntiformi identiche ($q=-5\times 10^{-9}$ C) sono disposte lungo un cerchio di $3$ m di raggio ad angoli di $30°$, $150°$ e $270°$. Quanto vale il campo elettrico al centro? (a) $\vec{E}=(0,-10)$; (b) $\vec{E}=(0,0)$; (c) $\vec{E}=(0,10)$; (d) $\vec{E}=(5,-5)$; (e) $\vec{E}=(5,5)$ N/C — per simmetria il campo netto è nullo, ma la chiave ufficiale segna l’opzione $(5,5)$.

13. Un elettrone entra in una regione con campo magnetico costante; la velocità iniziale è parallela alla direzione del campo. Indicare l’affermazione corretta. (a) traiettoria circolare ⊥ al campo, modulo costante; (b) circolare ⊥ al campo, modulo aumenta; (c) circolare ⊥ al campo, modulo diminuisce; (d) traiettoria rettilinea, modulo costante; (e) rettilinea, modulo aumenta — (con $\vec{v}\parallel \vec{B}$, $\vec{F}=q\vec{v}\times \vec{B}=0$).

18. Quando carichiamo elettricamente due corpi strofinandoli tra loro: (a) ugual tipo, diversa quantità; (b) ugual tipo, ugual quantità; (c) tipo diverso, diversa quantità; (d) tipo diverso, ugual quantità (per conservazione della carica); (e) solo uno si carica.

20. Il circuito è formato da una fonte di $12$ V, una resistenza di $100\Omega$ e un condensatore di $104$ nF. Qual è la potenza dissipata dalla resistenza $10$ s dopo la chiusura dell’interruttore? (a) $0$ W; (b) $0,12$; (c) $0,72$; (d) $1,00$; (e) $1,44$ W — a regime il condensatore è carico e non passa corrente.

Topic: Circuits, Electrostatics, Magnetism Metodi: Kirchhoff’s Laws, Coulomb’s Law, Lorentz Force Analysis, Equivalent Circuit Reduction Competenze: Diagrammatic Reasoning, Mathematical Modeling, Physical Reasoning Fonte: Testo (PDF) — p.2