Problemas

Una cuerda tensada con 15 kg produce, por interferencia con el sonido de un diapasón, 8 pulsaciones por segundo, y tensada con 16 kg resulta al unísono con el diapasón. Determinar la frecuencia del sonido emitido por el diapasón, así como la longitud de la cuerda si su densidad lineal es 0.01 g/cm. La cuerda emite el sonido fundamental.

Problema de Interferencias.

Una cuerda vertical de longitud l=1 m está tensa bajo un peso de 20 kg atado a su extremo. En el centro de la cuerda hay una masa pequeña de 1 g. Separamos este pequeño peso de su posición de equilibrio una distancia pequeña x y lo soltamos. a) Demostrar que se mueve con un m.a.s.; b) hallar la frecuencia de la vibración.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Una de las caras de un paralelepípedo de vidrio, de índice de refracción n_v=1.5, está en contacto con agua según se indica en la figura. Calcular el ángulo de incidencia máximo con que un rayo luminoso debe llegar a la cara AB del paralelepípedo para que después se refleje totalmente sobre la cara BC en contacto con el agua. Indice de refracción del agua:

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Una demostración común en clase, de pulsos de ondas, utiliza un trozo de tubo de goma sujeto en un extremo a un poste fijo y pasado por una polea de modo que cuelgue en su otro extremo un peso. Supóngase que la distancia desde el extremo fijo a la polea es de 10 m, la masa de esta longitud de tubo es de 0.7 kg y el peso suspendido es de 110 kg. Si se da al tubo una sacudida transversal en un extremo, ¿cuánto tiempo tarda el pulso resultante en alcanzar el otro extremo?

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Una deslizadera de 1.5 kg está unida a un muelle y desliza sin rozamiento a lo largo de una barra circular que se encuentra en el plano horizontal. El muelle está sin deformar cuando la deslizadera está en C y su constante es de 400 N/m. a) Si la deslizadera se deja en reposo en B, determinar su velocidad cuando pasa por el punto C; b) se deja a continuación la deslizadera en el punto A en reposo. Determinar la componente horizontal de la fuerza ejercida por la barra sobre la deslizadera cuando la misma pasa por el punto B, y comprobar que dicha componente no depende de la masa; c) determinar en esa posición la aceleración de la deslizadera; d) a continuación, se sitúa todo el sistema en un plano vertical, de modo que el punto más alto de la trayectoria sea el punto A. Si se suelta la deslizadera desde el reposo en el punto A, determinar la aceleración de la deslizadera y la reacción de la barra sobre ésta cuando pasa por el punto B.

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de FEB1998.

Una deslizadera de 7 kg se desplaza sin rozamiento a lo largo de una barra que forma un ángulo de 30^o con la vertical. Cuando la deslizadera está situada en el punto A, el muelle de constante k=150 N/m no presenta deformación. Determinar la velocidad y la aceleración de la deslizadera en el punto B si se suelta desde el reposo en el punto A.

Problema de Trabajo y Energía.

Una diapositiva tiene 35 mm de lado. Hallar la distancia focal que ha de tener el objetivo de un aparato de proyección (una lente convergente) para que produzca imágenes de 1 m de lado sobre una pantalla que dista 4 m de la lente.

Cuestion de Óptica geométrica.

Una embarcación de recreo, diseñada para ser utilizada en aguas poco profundas, posee un motor a reacción de agua. Ésta entra por unos orificios situados en la proa y se expulsa a través de un tubo horizontal por la popa. Sabiendo que el agua se expulsa con un caudal de 10 m³/min y a una velocidad de 15 m/s relativa a la embarcación, calcular la fuerza de propulsión cuando la velocidad de la embarcación es: a) 6 m/s; b) cero.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una esfera de 1 kg se desliza por una varilla lisa contenida en un plano vertical y cuya forma puede describirse mediante la ecuación donde x e y se miden en metros. Cuando la esfera se encuentra en la posición A de la figura, su celeridad es de 3 m/s hacia la izquierda. Si el resorte (k=50 N/m) tiene una longitud natural de 0.6 m, determinar: a) la aceleración de la esfera; b) la fuerza que ejerce sobre ella la varilla.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de SEP2004.

Una esfera de plomo de 1 m de diámetro tiene en su interior una cavidad esférica de 0.1 m de diámetro con su centro a 40 cm del de la esfera. ¿Con qué fuerza atraerá un cuerpo puntual de 10 g que se encuentra a 80 cm del centro de la esfera y la línea que lo une con el centro de la cavidad forma un ángulo a con el que lo une con el centro de la esfera? Densidad del plomo: 11300 kg/m³.

Cuestion de Gravitación.