Problemas

Una cuerda horizontal fija en sus extremos, de longitud l, está tensada mediante una fuerza f. En su centro está sujeta una bolita de masa m. Despreciando la masa de la cuerda y no teniendo en cuenta la fuerza de la gravedad, ¿cuál es el período para pequeñas oscilaciones de m al separarla transversalmente una distancia «y» y soltarla?
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 cuerda se apoya sobre dos poleas fijas y en sus extremos se colocan los platos con un peso de 30 N cada uno. La cuerda entre las poleas fue cortada y unida a un dinamómetro. ¿Qué muestra el dinamómetro?. Suponiendo que de uno de los platos quitemos un peso de 10 N ¿cuál será el peso que tengamos que añadir al otro para que el dinamómetro siga marcando la misma fuerza que tenía inicialmente? Despreciar el rozamiento, las masas de los platos, cuerda y poleas.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Una cuerda se extiende desde un punto P hasta el infinito. El punto P se mueve perpendicularmente según la ecuación y=0.4cos(60t) en cm. Determínese la velocidad de las ondas que se producen y su longitud de onda, sabiendo que la densidad lineal de la cuerda es de 0.4 g/cm y está bajo una tensión de 5 N. ¿Qué energía por unidad de longitud y potencia se suministra a la cuerda?

Problema de Movimiento Ondulatorio.

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.