Argent 1991

Se trata de utilizar un cañón para enviar verticalmente, hasta una cierta altura, cargas que contienen instrumental científico. El cañón está dispuesto de tal modo que la fuerza impulsora, producida por los gases de la explosión, es constante a lo largo del trayecto de la carga dentro del cañón y se anula cuando la carga lo abandona. Llamamos $F$ al módulo de esta fuerza y $l$ a la longitud del cañón. Se desprecian las fuerzas de roce, tanto de la carga con el cañón como de ésta con el aire. Se desea saber: a) Las direcciones, sentidos e intensidades de las fuerzas que actúan sobre la carga mientras esta se desplaza dentro del cañón, así como las de su resultante. b) La fuerza total que actúa sobre la carga fuera del cañón en: i) el punto medio de la trayectoria ascendente; ii) el punto de máxima altura; iii) el punto medio de la trayectoria descendente. c) El trabajo realizado por la fuerza $F$ de los gases sobre la carga. d) La energía cinética y la velocidad de la carga en el instante de salir por la boca del cañón. e) La clase de movimiento de la carga dentro del cañón, la ley que describe ese movimiento y el valor o expresión de los parámetros o constantes de esa ley para este problema. Fundamente su respuesta. f) La clase de movimiento de la carga fuera del cañón, la ley que describe su movimiento y el valor o expresión de los parámetros o constantes de esa ley para este problema. Fundamente su respuesta. g) La altura máxima alcanzada por la carga.

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.1

Si tratta di usare un cannone per inviare verticalmente, fino a una certa altezza, carichi contenenti strumentale scientifico. Il cannone è disegnato in modo tale che la forza di propulsione prodotta dai gas della L’esplosione è costante lungo il percorso del carico all’interno del cannone e si annulla quando la Il carico lo abbandona. Chiamiamo $F$ il modulo di questa forza e $l$ la lunghezza del cannone. Si disprezzano le forze di frattura, sia del carico con il cannone che di quello con l’aria. Si desidera sapere: a) Le direzioni, i sensi e le intensità delle forze che agiscono sulla carica mentre il suo movimento si sposta all’interno del cannone, così come quelli del risultante. b) La forza totale che agisce sul carico fuori dal cannone in: (i) il punto medio della rotta ascendente; (ii) il punto massimo di altezza; (iii) il punto medio della traccia discendente. c) Il lavoro effettuato per la forza $F$ dei gas sul carico. d) L’energia cinetica e la velocità della carica all’istante di uscita dalla bocca del cannone. e) Il tipo di movimento della carica all’interno del cannone, la legge che descrive quel movimento e il valore o espressione dei parametri o delle costanti di quella legge per questo problema. Fondamentalmente la sua risposta. f) Il tipo di movimento della carica fuori dal cannone, la legge che descrive il suo movimento e il valore o l’espressione dei parametri o delle costanti di tale legge per questo problema. Fondamentalmente la sua risposta. g) L’altezza massima raggiunta dal carico.

It is a cannon used to send loads containing scientific instrument. The cannon is arranged in such a way that the driving force produced by the gases of the The explosion is constant throughout the course of the load within the cannon and is cancelled when the The load leaves it. We call $F$ the module of this force and $l$ the length of the cannon. They ‘re despised . the brushing forces, both of the gun load and of the gun air load. You want to know: (a) The directions, senses and intensities of the forces acting on the load while This one moves inside the cannon, as do those from the resulting cannon. (b) The total force acting on the off-gun load in: (i) the midpoint of the upward trajectory; (ii) the maximum height point; (iii) the midpoint of the downward trajectory. (c) The work performed by the force $F$ of the gases on the load. (d) Kinetic energy and speed of load at the instant of exit through the mouth of the cannon. (e) The type of movement of the load within the cannon, the law describing that movement and the value or expression of the parameters or constants of that law for this problem. Basically his answer. (f) The class of movement of the load outside the cannon, the law describing its movement and the value or expression of the parameters or constants of that law for this problem. Basically his answer. (g) The maximum height reached by the load.

Dos péndulos eléctricos constan de dos pequeñas esferas metálicas idénticas de masa $m$ , atadas a los extremos de sendos hilos de material eléctricamente aislante. Los hilos tienen longitud $L$ y masa despreciable. Los péndulos se cuelgan de un soporte de tal modo que, en equilibrio, los hilos están verticales y las esferas en contacto. En estas condiciones las esferas se cargan eléctricamente con idéntica carga y sus centros quedan separados por una distancia $d$ . Se pide: a) Realice un diagrama de los péndulos y represente cualitativamente las fuerzas que actúan sobre cada una de las masas. b) Encuentre una expresión para la carga que tiene cada esfera en términos de las demás constantes y/o variables que aparecen en el problema. c) Determine la fuerza total que ejercen los péndulos cargados sobre el soporte. d) Proponga, usando este dispositivo, un procedimiento experimental que permita verificar la ley de fuerzas entre cargas eléctricas. Explicite cada una de sus hipótesis.

Topic: Electrostatics, Newtonian Mechanics Metodi: Coulomb’s Law, Free-Body Diagram, Vector Decomposition Competenze: Diagrammatic Reasoning, Mathematical Modeling, Experimental Data Analysis Objects: Pendulum, Sphere Fonte: Testo (PDF) — p.1

Due pendoli elettrici sono costituiti da due piccole sfere metalliche identiche di massa $m$ , legate a le estremità di sentieri di filo di materiale elettricamente isolante. I fili hanno una lunghezza $L$ e una massa

Desprezioso. I penduli sono appesi su un supporto in modo tale che, in equilibrio, i fili siano verticali e le sfere in contatto. In queste condizioni le sfere sono elettricamente caricate con uguale carica e i loro centri sono separati da una distanza $d$ . Si chiede: a) Sviluppa un diagramma dei penduli e rappresenta qualitativamente le forze che agiscono su ogni massa. b) Trova un’espressione per il carico che ogni sfera ha in termini di altri le costanti e/o le variabili che si trovano nel problema. c) Determina la forza totale esercitata dai penduli caricati sul supporto. d) Propone, utilizzando questo dispositivo, una procedura sperimentale che permetta di verificare la legge delle forze tra cariche elettriche. Spiega ogni sua ipotesi.

Two electric pendulums consist of two small identical metal spheres of mass $m$ , bound to the ends of wire paths of electrically insulating material. The threads have a length $L$ and mass I’m not a big fan of this. The pendulums are suspended from a support such that, in balance, the threads are vertical and The contact spheres. Under these conditions the spheres are electrically charged with the same charge. and their centres are separated by a distance $d$ . It asks: (a) Draw a diagram of the pendulums and qualitatively represent the forces acting on them about each of the masses. (b) Find an expression for the load that each sphere has in terms of the others the constants and/or variables that appear in the problem. (c) Determine the total force exerted by the pendulums loaded on the support. (d) propose, using this device, an experimental procedure to verify the The law of forces between electric charges. Explain each of your hypotheses.

McGyver, el conocido héroe de la televisión, ha sido atrapado por unos malhechores, quienes han fijado a su muñeca derecha uno de los anillos de unas “esposas”. El otro anillo fue apretado por una cortina metálica que pesa 280 kilogramos fuerza. La cortina solo puede moverse deslizando a lo largo de guías verticales. McGyver puede levantar hasta 80 kilogramos fuerza, de modo que debe conseguir alguna ayuda para liberarse. En el lugar hay un recipiente cilíndrico de hierro, que contiene 2 g de helio en su interior y está herméticamente cerrado por un émbolo de hierro, de área $S = 20 cm^{2}$ . También hay una bolsa con 5 kg de carbón. El cilindro está colocado en un hueco existente en el piso debajo de la cortina. (Ver figura). La masa del recipiente es de 15 kg y la del émbolo de 5 kg.

a) Sugiera alguna forma en que McGyver podría utilizar los elementos de que dispone para liberarse de esta situación. Su propuesta debe estar justificada consignando las leyes físicas en que se basa.

b) Determine, mediante cálculos explícitos, si McGyver logra efectivamente liberarse utilizando el método que Ud. ha sugerido. Si es necesario, incluya cualquier hipótesis adicional, debidamente justificada.

DATOS QUE PODRÍAN SERLE ÚTILES

Constante de los gases $R = 0, 082$ litro·atmósfera/(mol· $^{\circ}$ K) Calor específico del helio a volumen constante $C_{V} = 0, 75$ cal/(g· $^{\circ}$ K) Calor específico del hierro $C = 0, 10$ cal/(g· $^{\circ}$ K) El calor liberado en la combustión de un gramo de carbón es de 5000 cal. Ecuación de estado de un gas ideal:

$\frac{Presi o ˊ n \cdot Volumen}{Temperatura} = \frac{masa}{Masa molecular} R$

Aceleración de la gravedad en el lugar: $9, 80 m/s^{2}$

PRUEBA EXPERIMENTAL.

Se pide determinar el índice de refracción del material de un prisma recto utilizando sólo los elementos provistos. Al concluir su tarea el concursante deberá entregar un breve informe sobre lo realizado y los resultados obtenidos.

Elementos provistos al concursante:

Un prisma recto de sección rectangular, de material transparente y con dos caras paralelas pulidas. Dimensiones aproximadas: 20mm x 30mm x 40mm
Alfileres.
Una regla milimetrada.
Un transportador.
Una plancha de poliestireno expandido de aproximadamente 25mm x 250mm x 350mm

Sugerencias:

a) Enuncie o indique las leyes de la óptica que considere aplicables al problema.

b) Si puede proponer más de un método par medir el índice, descríbalos a todos. Use por lo menos uno para realizar la medición y, si tiene tiempo, más de uno.

c) Menciones posibles causas de errores experimentales.

d) Dé una estimación del error experimental de la medición realizada.

e) Anote todas las observaciones mientras trabaja y redacte prolijamente un breve informe aunque no llegue a concretar una medición del índice.

Topic: Thermodynamics, Newtonian Mechanics, Geometric Optics Metodi: Ideal Gas Law, First Law of Thermodynamics, Free-Body Diagram, Snell’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling, Experimental Data Analysis Objects: Gas, Cylinder, Piston, Prism Fonte: Testo (PDF) — p.2

McGyver, il famoso eroe della televisione, è stato catturato da alcuni malfattori, che hanno Fissa al suo polso destro uno degli anelli di una “spose” L’altro anello è stato strettamente attaccato da una cortina metallica che pesa 280 chili di forza. La Il cortine può solo muoversi scivolando lungo Guidi verticali. McGyver può alzare fino a 80 I chilogrammi di forza, in modo da ottenere

Un aiuto per liberarsi. In quel posto c’è un contenente 2 g di Il suo interno è di elio ed è fermato un’imbottiglia di ferro, di superficie $S = 20 cm^{2}$ . Ci sono anche un sacchetto di 5 kg di carbone. Il cilindro è collocato in un caos esistente sul pavimento sotto la
Il cortino. (vedi figura). Il contenitore è di 15 kg e quella del 5 kg.

a) Suggerisce un modo in cui McGyver Potrebbe usare gli elementi a sua disposizione per liberarsi di questa situazione. La sua proposta deve essere giustificata con la registrazione delle leggi fisiche su cui si basa.

b) Determinare, mediante calcoli espliciti, se McGyver riesce effettivamente a liberarsi

usando il metodo che lei ha ha suggerito. Se necessario, includere qualsiasi ipotesi ulteriore, debitamente giustificata.

Dati che potrebbero essere utili

Costante dei gas $R = 0, 082$ litro·atmosfera/(mol· $^{\circ}$ K) Calore specifico dell’elio a volume costante $C_{V} = 0, 75$ cal/(g· $^{\circ}$ K) Calore specifico del ferro $C = 0, 10$ cal/(g· $^{\circ}$ K) Il calore rilasciato dalla combustione di un grammo di carbone è di 5000 cal. Equatoria di stato di un gas ideale:

$\frac{Presi o ˊ n \cdot Volumen}{Temperatura} = \frac{masa}{Masa molecular} R$

Accelerazione della gravità in loco: $9, 80 m/s^{2}$

Prova sperimentale.

Si chiede di determinare l’indice di refraczione del materiale di un prisma retto utilizzando solo le seguenti caratteristiche: elementi forniti. Al termine del suo compito, il concorrente deve fornire un breve rapporto su ciò che è stato fatto e su quali risultati ottenuti.

Elementi forniti al concorrente:

Un prisma retto di sezione rettangolare, di materiale trasparente e con due facce parallele

Pulire. Dimensioni approssimative: 20 mm x 30 mm x 40 mm

- Gli alfileri.
Una regola di millimetro.
Un trasportatore.
Una lavagna di poliestirene estesa di circa 25 mm x 250 mm x 350 mm

Suggerimenti:

a) Esprimere o indicare le leggi dell’ottica che ritiene applicabili al problema.

b) Se si può proporre più di un metodo per misurare l’indice, descriverli a tutti. Usate per meno uno per effettuare la misura e, se ha tempo, più di uno.

c) Menzioni delle possibili cause di errori sperimentali.

d) Indicare l’errore sperimentale della misurazione effettuata.

e) Notare tutte le osservazioni mentre lavora e redigere con facilità un breve rapporto sebbene non si riesca a concretizzare una misurazione dell’indice.

McGyver, the well-known television hero, has been caught by some villains who have been He’s got one of the rings of a couple of wives on his right wrist. The other ring was squeezed by a A metal curtain weighing 280 kilograms of force. La The curtain can only move by sliding along the The following is the list of the following: McGyver can lift up to 80 kilograms of force, so you must get some help to free yourself. There’s a place a cylindrical iron container containing 2 g of Helium inside and is tightly sealed by un émbolo de hierro, de área $S = 20 cm^{2}$ . There’s also A bag of five kilograms of coal. The cylinder is placed in an existing hole on the floor below the The curtain. (See figure) The mass of the container is 15 kg and the 5 kg embossed.

(a) Suggest some way that McGyver The Commission’s proposal for a directive on the protection of workers from the risks of unemployment is a very important one. Your proposal It must be justified by recording the physical laws on which it is based.

(b) Determine, by explicit calculations, whether McGyver is able to effectively free himself using the method you’ve been using. He suggested. If necessary, include any hypotheses The Commission shall adopt implementing acts in accordance with Article 21 of Regulation (EC) No 1272/2005.

Dates That Could Be Useful

The gas constant $R = 0, 082$ litro·atmosphere/(mol· $^{\circ}$ K) Specific heat of helium at constant volume $C_{V} = 0, 75$ cal/(g· $^{\circ}$ K) Specific heat of iron $C = 0, 10$ cal/(g· $^{\circ}$ K) The heat released in the combustion of one gram of coal is 5000 cal. State equation of an ideal gas:

$\frac{Presi o ˊ n \cdot Volumen}{Temperatura} = \frac{masa}{Masa molecular} R$

The acceleration of gravity at the site: $9, 80 m/s^{2}$

This is an experimental test.

The refractive index of a rectangular prism material is to be determined using only the the elements provided. At the end of the course, the candidate must provide a brief report on the work and the results of the the results obtained.

Elements provided to the contestant:

Rectangular section prism, of transparent material, with two parallel faces You’re going to be polished. The following dimensions are given in the table:
The pulleys.
A millimeter rule.
A transporter.
A polystyrene expanded plate of approximately 25 mm x 250 mm x 350 mm

Suggestions:

(a) State or indicate the laws of optics which you consider applicable to the problem.

(b) If you can propose more than one method to measure the index, describe them all. Use it for minus one to perform the measurement and, if you have time, more than one.

(d) Give an estimate of the experimental error of the measurement performed.

(e) Write down all the observations as you work and produce a brief report carefully The Commission will also consider the possible possible use of the measures to reduce the risk of injury to the Union industry.

Raccolta Gare di Fisica

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