Física

Física

CONVOCATORIA
OLIMPIADA CIENTIFICA BOLIVIANA
AREA: FISICA

1. OBJETIVOS

– Contribuir al mejoramiento del aprendizaje y la enseñanza de la Física.
– Estimular la creatividad y el interés de los estudiantes por la Física.
– Despertar vocaciones científicas y técnicas (búsqueda de jóvenes talentos).
– Contribuir a la permanente capacitación y actualización de conocimientos de los docentes del Sistema Educativo Boliviano.
– Elaborar publicaciones especializadas sobre la enseñanza de la Física.
– Fomentar e incentivar la Física en Unidades Educativas de áreas rurales y urbanas del país.
– Preparar a los estudiantes para que desempeñen un buen papel en eventos internacionales de Física.

2. PARTICIPANTES

Ser estudiante regular registrado en el Subsistema de Educación Regular de Unidades Educativas: Fiscales, Privadas y de Convenio del Estado Plurinacional de Bolivia.

3. ETAPAS DE LA COMPETENCIA

Participarán estudiantes de las Unidades Educativas: Fiscales, Privadas y de Convenio de todo el país, en los grados de 2do, 3ro, 4to, 5to y 6to de secundaria.

La Olimpiada se realizará en tres fases, todas de carácter virtual

Los temas de la competencia estarán sujetos a la curricula del nivel secundario en sus diferentes niveles.

4. DE LAS INSCRIPCIONES

Las inscripciones serán gratuitas. Los estudiantes deben entrar a la página https://forms.gle/cmKzSK7akyLZb44C7 , donde deben:

– Registrarse en un formulario
– Automáticamente serán incluidos en la plataforma CLASSROOM

CONTENIDO PRUEBA

(*) Importante: Los contenidos incorporados en las pruebas de las diferentes etapas están enmarcados en el avance curricular. La OCB en Física se desarrolla en relación a los contenidos mínimos del área de Física.

Primera etapa

MATERIA. Sistema de pesos y medida (MKS). Masa, volumen y densidad. Estados de la materia. FUERZAS. Representación gráfica. Efectos: Movimiento y deformación. Tipos: Fuerzas de contacto (fuerzas de rozamiento), fuerzas a distancia (gravedad, electricidad y magnetismo). Máquinas simples: el tornillo, la palanca, la polea, la rueda y el plano inclinado.

ENERGÍA. Clases: energías cinéticas, potencial, elástica, gravitacional, nuclear, térmica, eléctrica, radiante, sonora, etc. Almacenamiento transformación y propagación de la energía. Conservación de la energía. Calor y temperatura.

EL SONIDO Y LA LUZ. Ondas: velocidad, frecuencia y longitud de onda. Tipos: longitudinales y transversales. Propagación. Reflexión del sonido y de la luz. Refracción de la luz. Espejos. El arco iris.

Segunda etapa

ENERGÍA. Manifestaciones: Cinética y Potencial. Formas: interna, eléctrica, térmica, electromagnética, nuclear. Conservación. Propagación: calor, ondas. Fuentes de energía renovables – no renovables.

MOVIMIENTO (*). Noción de distancia, tiempo y velocidad. Cálculos sencillos referidos a la velocidad de la luz y velocidad del sonido. Movimiento rectilíneo uniforme (conceptos).

Primera etapa

MATERIA. Propiedades: volumen, masa, peso, densidad. Estructura de la materia. Cambios de estado y transformaciones.

SISTEMAS DE UNIDADES: smistema Internacional. Unidades fundamentales. Conversión de unidades.

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN. Instrumentos simples y comúnmente utilizados: cronómetro, goniómetro, vernier, termómetro, multímetro simple, amperímetro, voltímetros, óhmetros, potenciómetro, etc.

Segunda etapa

ENERGÍA. Manifestaciones: Cinética y Potencial. Formas: interna, eléctrica, térmica, electromagnética, nuclear. Conservación. Propagación: calor, ondas. Fuentes de energía renovables – no renovables. Noción de distancia, tiempo y velocidad. Cálculos sencillos referidos a la velocidad de la luz y velocidad del sonido. Movimiento rectilíneo uniforme (conceptos).

SONIDO (*): Ondas. Eco. Velocidad. Longitud de onda. Frecuencia.

ELECTRICIDAD (*): Propiedades electricas de la materia. Carga electrica. Corrriente eléctrica.

TERMODINÁMICA (*): Calor y temperatura. Medida y escalas de temperatura. Calor específico. Equilibrio termodinámico. Dilatación de cuerpos sólidos (lineal, superficial y volumétrica). Dilatación de líquidos y gases.

MAGNETISMO (*): Propiedades magnéticas de la materia. Imanes (naturales y artificiales). Aplicaciones.

Primera etapa

TEORÍA DE ERRORES: errores en las mediciones (absoluto, relativo y porcentual). Errores de los instrumentos de medición. Precisión y exactitud. Redondeo de cifras significativas. Notación científica y órdenes de magnitud.

ONDAS. Longitud de onda, amplitud, frecuencia, velocidad, periodo, fase, ondas transversales y longitudinales, ondas sonoras. Ondas electromagnéticas: Naturaleza y velocidad de la luz. Reflexión (espejos planos y esféricos). Refracción (lentes delgadas e instrumentos ópticos). Espectro electromagnético.

Segunda etapa

CANTIDADES FISICAS ESCALARES Y VECTORIALES: Adición y sustracción gráfica y analítica de vectories. Productos escalar y vectorial. Division de un vector por un escalar.

APLICACIONES EN MECÁNICA (*). Cinemática del movimiento rectilíneo: casos de velocidad constante y aceleración constante (incluye
ecuaciones de primer y segundo grado).

Tercera etapa

ONDAS: Ondas longitudinales y transversales. Ondas electromagnéticas.

ÓPTICA: Reflexión y refracción de la luz. Optica geométrica. Espejos planos y esféricos. Lentes delgadas e instrumentos ópticos. Formación de imágenes.

CINEMÁTICA BIDIMENSIONAL: Casos de velocidad y aceleración constante. Caida libre. Movimiento parabólico. Movimiento circular.

Contenido mínimo de la parte experimental (tercera etapa)

Contenido mínimo

▪ La parte teórica del temario proporciona la base de todos los problemas experimentales que requieren que los participantes realicen mediciones. Es
necesario conocer el uso de instrumentos básicos de medida y se pide además que el participante analice y escoja la mejor forma de llevar adelante el experimento con base en sus conocimientos acerca del fenómeno físico y con la ayuda de una guía que se le proporcionará en el momento del examen.
▪ Requerimientos adicionales:
− Los participantes deberán ser conscientes de que los instrumentos afectan las mediciones.
− Conocimiento de las técnicas experimentales más comunes para la medición de las cantidades físicas mencionadas en el temario teórico.
− Conocimiento de instrumentos simples y comúnmente utilizados en el laboratorio, tales como: el vernier, tornillo micrométrico, cinta métrica, termómetros, cronómetros, montajes ópticos simples, etc. Se hará énfasis en la utilización de instrumentos “caseros” o de bajo costo que sean accesibles a todos los participantes durante su preparación.
− Habilidad para usar, con el adecuado apoyo de las instrucciones, algunos instrumentos y arreglos más elaborados, como sensores de movimiento, fuerza, presión, sonido, etc.
− Estimación correcta de fuentes de error y estimación de su influencia en los resultados finales.
− Errores absolutos y relativos, precisión de los instrumentos de medición, error de una sola medición, error en una serie de mediciones, error de una cantidad como función de cantidades medidas.
− Ajustes lineales por el método de mínimos cuadrados (sólo 4to y 5to de secundaria). No necesita saber las fórmulas de memoria.
− Uso apropiado de papel milimetrado, logarítmico y semilogarítmico.
− Redondeo correcto de cifras, expresión de los resultados o del resultado final (y error o errores) con el número correcto de cifras significativas.

Primera etapa

CALOR Y TEMPERATURA: temperatura y termómetros. Dilatación lineal, supercial y volumétrica de los cuerpos. Calor, trabajo y energía interna. Calor específico. Aislantes y conductores térmicos.

VECTORES: cantidades escalares y vectoriales. Representación gráfica. Operaciones vectoriales: Adición (métodos gráfico y analítico), multiplicación por un escalar, productos (escalar y vectorial).

FUERZAS. Definición de fuerza y tipos de fuerzas en la naturaleza. Representación vectorial de fuerzas. Condiciones de equilibrio estático: partícula y sólido rígido. Máquinas simples (polea, tornillo, palanca y plano inclinado).

MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN. Marcos de referencia y desplazamiento.
Representación vectorial del desplazamiento. Movimiento rectilineo uniforme y acelerado.

Segunda etapa

CINEMÁTICA BIDIMENSIONAL: Casos de velocidad y aceleración constante. Caida libre. Movimiento parabólico. Movimiento circular (*).

SEGUNDA LEY DE NEWTON (*): Casos de fuerzas elásticas, de rozamiento y centrípeta.

Tercera etapa

LEYES DE NEWTON: Fuerzas Elásticas. Fuerzas de rozamiento. Diagramas de cuerpo libre. Condiciones de equilibrio de los cuerpos. Torque o momento de una fuerza. Máquinas simples. Sistemas de referencia inerciales y no-inerciales.

Contenido mínimo de la parte experimental (tercera etapa)

Contenido mínimo

▪ La parte teórica del temario proporciona la base de todos los problemas experimentales que requieren que los participantes realicen mediciones. Es
necesario conocer el uso de instrumentos básicos de medida y se pide además que el participante analice y escoja la mejor forma de llevar adelante el experimento con base en sus conocimientos acerca del fenómeno físico y con la ayuda de una guía que se le proporcionará en el momento del examen.
▪ Requerimientos adicionales:
− Los participantes deberán ser conscientes de que los instrumentos afectan las mediciones.
− Conocimiento de las técnicas experimentales más comunes para la medición de las cantidades físicas mencionadas en el temario teórico.
− Conocimiento de instrumentos simples y comúnmente utilizados en el laboratorio, tales como: el vernier, tornillo micrométrico, cinta métrica, termómetros, cronómetros, montajes ópticos simples, etc. Se hará énfasis en la utilización de instrumentos “caseros” o de bajo costo que sean accesibles a todos los participantes durante su preparación.
− Habilidad para usar, con el adecuado apoyo de las instrucciones, algunos instrumentos y arreglos más elaborados, como sensores de movimiento, fuerza, presión, sonido, etc.
− Estimación correcta de fuentes de error y estimación de su influencia en los resultados finales.
− Errores absolutos y relativos, precisión de los instrumentos de medición, error de una sola medición, error en una serie de mediciones, error de una cantidad como función de cantidades medidas.
− Ajustes lineales por el método de mínimos cuadrados (sólo 4to y 5to de secundaria). No necesita saber las fórmulas de memoria.
− Uso apropiado de papel milimetrado, logarítmico y semilogarítmico.
− Redondeo correcto de cifras, expresión de los resultados o del resultado final (y error o errores) con el número correcto de cifras significativas.

Primera etapa

FUERZAS. Definición de fuerza y tipos de fuerzas en la naturaleza. Representación vectorial de fuerzas. Condiciones de equilibrio estático: partícula y sólido rígido. Máquinas simples (polea, tornillo, palanca y plano inclinado).

MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN. Marcos de referencia y desplazamiento. Representación vectorial del desplazamiento. Movimiento rectilineo uniforme y acelerado. Caída libre. Movimiento relativo.

MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES. Tiro parabólico. Movimiento circular (uniforme y acelerado).

DINÁMICA: leyes de Newton. Diagrama de cuerpo libre. Fuerzas de rozamiento. Fuerzas elásticas. Dinámica rotacional.

ENERGÍA: trabajo debido a fuerzas constantes y variables. Energías cinetica y potencial. Conservación de la energía.

Segunda etapa

LEYES DE CONSERVACIÓN: Energia (trabajo y potencia). Cantidad de movimiento lineal y angular.

MECANICA CELESTE (*): Ley de gravitación universal. Energía y trabajo en un campo gravitatorio. Leyes de Kepler.

Tercera etapa

SISTEMAS DE PARTÍCULAS: Cantidad de movimiento. Impulso. Leyes de conservación. Colisiones en una y dos dimensiones. Colisiones elásticas e inelásticas.

MECÁNICA DE FLUIDOS: Presión hidrostática. Principios de Arquimedes y de Pascal. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli.

SÓLIDO RÍGIDO: Equilibrio. Centro de masa. Velocidad y aceleración angular. Torque. Inercia rotacional (momento de inercia). Cantidad de movimiento angular.

Contenido mínimo de la parte experimental (tercera etapa)

Contenido mínimo

▪ La parte teórica del temario proporciona la base de todos los problemas experimentales que requieren que los participantes realicen mediciones. Es
necesario conocer el uso de instrumentos básicos de medida y se pide además que el participante analice y escoja la mejor forma de llevar adelante el experimento con base en sus conocimientos acerca del fenómeno físico y con la ayuda de una guía que se le proporcionará en el momento del examen.
▪ Requerimientos adicionales:
− Los participantes deberán ser conscientes de que los instrumentos afectan las mediciones.
− Conocimiento de las técnicas experimentales más comunes para la medición de las cantidades físicas mencionadas en el temario teórico.
− Conocimiento de instrumentos simples y comúnmente utilizados en el laboratorio, tales como: el vernier, tornillo micrométrico, cinta métrica, termómetros, cronómetros, montajes ópticos simples, etc. Se hará énfasis en la utilización de instrumentos “caseros” o de bajo costo que sean accesibles a todos los participantes durante su preparación.
− Habilidad para usar, con el adecuado apoyo de las instrucciones, algunos instrumentos y arreglos más elaborados, como sensores de movimiento, fuerza, presión, sonido, etc.
− Estimación correcta de fuentes de error y estimación de su influencia en los resultados finales.
− Errores absolutos y relativos, precisión de los instrumentos de medición, error de una sola medición, error en una serie de mediciones, error de una cantidad como función de cantidades medidas.
− Ajustes lineales por el método de mínimos cuadrados (sólo 4to y 5to de secundaria). No necesita saber las fórmulas de memoria.
− Uso apropiado de papel milimetrado, logarítmico y semilogarítmico.
− Redondeo correcto de cifras, expresión de los resultados o del resultado final (y error o errores) con el número correcto de cifras significativas.

Primera etapa

DINÁMICA: leyes de Newton. Diagrama de cuerpo libre. Fuerzas de rozamiento. Fuerzas elásticas. Dinámica rotacional.

ENERGÍA: trabajo debido a fuerzas constantes y variables. Energías cinetica y potencial. Conservación de la energía.

CANTIDAD DE MOVIMIENTO: Colisiones elásticas, inelásticas y plásticas. Impulso. Conservación de la cantidad de movimiento.

FLUIDOS: presión y principio de Pascal. Presión atmosférica. Fuerzas de flotación y principio de Arquimedes. Flujo. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli.

ELECTRICIDAD: Materiales aislantes, conductores y semiconductores. Conservación de la carga eléctrica. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Movimiento de una partícula cargada. Ley de Gauss. Energía potencial y voltaje. Capacitancia y capacitores. Circuitos electricos con capacitores.

Segunda etapa

CIRCUITOS ELÉCTRICOS: Ley de Ohm. Leyes de de Kirchhoff. Trabajo y potencia de la corriente continua. Efecto Joule. Casos simples de circuitos con resistencias.

CAMPO MAGNÉTICO (*): Fuerza de Lorentz. Ley de inducción de Faraday. Ley de Ampere.