Problemas

Una cadena de masa por unidad de longitud m y longitud total l reposa apilada sobre el suelo. En el instante t=0 se aplica una fuerza P y se levanta la cadena a velocidad constante v. Expresar el módulo de la fuerza P necesaria en función del tiempo.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una canica de masa m=50 g resbala sin rozamiento en el fondo de un cuenco semiesférico de radio R=20 cm. En el instante t=0 se suelta la canica partiendo del reposo desde un ángulo θ=0.1 rad (ver figura). Admitiendo que se mueve en un plano vertical que pasa por el fondo del cuenco: a) deducir la ecuación que describe el movimiento de la canica; b) calcular la frecuencia de las oscilaciones; c) ¿cuál es la energía total del sistema? d) ¿cuál es la velocidad de la canica cuando t=0.1 s? e) ¿cuál es su aceleración cuando t=0.2 s? f) Consideremos ahora que la canica describa un movimiento circular respecto al eje de simetría del cuenco y a una altura pequeña respecto al fondo. Determinar el tiempo que tarda en recorrer una vuelta.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Una canica se mueve sobre el eje X en un campo de fuerzas del que se muestra la energía potencial en la figura. Responder a las siguientes preguntas justificando la respuesta: a) ¿En cuál de las coordenadas x marcadas la fuerza sobre la canica es cero? b) ¿Cuál de esas coordenadas corresponde a una posición de equilibrio estable? c) ¿Y de equilibrio inestable?

Cuestion de Trabajo y Energía.

Una columna de hormigón armado es comprimida mediante una fuerza F. Calcular la parte de carga que soporta el hierro y la parte que soporta el hormigón sabiendo que el módulo de Young del hormigón es del hierro, y la sección del hierro es de la del hormigón.

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una columna de hormigón armado se comprime con una fuerza P. Considerando que el módulo de Young del hormigón es 1/10 del del hierro y que el área de la sección transversal del hierro es 1/20 de la del hormigón, determinar qué parte de la carga recae sobre el hormigón.

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una corredera de 5 kg descansa sobre el muelle sin estar unida a él. Se observa que si la misma se empuja 180 mm o más hacia abajo y se suelta, pierde el contacto con el muelle. Hallar: a) la constante del muelle; b) la posición, velocidad y aceleración de la corredera 0,16 s después de haberse empujado 180 mm hacia abajo y soltado; c) a continuación el bloque se une al resorte y se introduce en un medio viscoso cuya constante de amortiguamiento es de 3 Ns/m. Se inicia un movimiento vibratorio amortiguado donde la amplitud inicial es de 180 mm. ¿Qué tiempo transcurre hasta que la amplitud se reduce a la milésima parte?

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de ENE2016.

Una cuerda de 2 m de longitud y 2 g de masa se mantiene horizontalmente con un extremo fijo y el otro soportando una tensión de 20 N. Hallar la velocidad de las ondas transversales en la cuerda.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Una cuerda de 3 m de longitud y 0.0025 kg/m de densidad lineal, está sujeta por sus dos extremos. Sabiendo que 252 y 336 Hz son dos armónicos consecutivos, determinar la frecuencia fundamental y la tensión a que está sometida la cuerda.

Cuestion de Interferencias.

Una cuerda de acero tiene una longitud de 40 cm y un diámetro de 1 mm. Suponiendo que su vibración fundamental es de 440 s^-1, hallar su tensión. Representar las ondas estacionarias correspondientes a la vibración fundamental y a los dos primeros armónicos. Densidad del acero: ρ=7860 kg/m³.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Una cuerda de piano está hecha de acero y tiene 50 cm de longitud y 5 g de masa, estando sometida a una tensión de 400 N. a) ¿Cuál es la frecuencia de su vibración fundamental? b) ¿Cuál es el número del armónico más alto que puede ser oído por una persona capaz de percibir frecuencias hasta de 10000 s^-1?

Problema de Interferencias.