Problemas

El eje de transmisión de un automóvil es de acero y mide 1.8 m de longitud por 2.5 m de diámetro. a) ¿Qué ángulo se tuerce uno de sus extremos respecto al otro cuando el eje está transmitiendo una potencia de 30 C. V. a 2400 r.p.m.? b) ¿Qué energía elástica está entonces almacenada en el eje? Módulo de rigidez del acero: G=7.8·10¹⁰ N/m².

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

El esfuerzo de rotura por cortadura para el cobre laminado ordinario es aproximadamente 16·10⁷ N/m². ¿Qué fuerza F debe aplicarse para cortar con una cizalla una tira de cobre de 60 mm de ancho y 3 mm de espesor? (Ver figura adjunta).

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

El gráfico adjunto muestra las posiciones de una partícula móvil en función del tiempo. a) Dibujar la curva de velocidades en los mismos intervalos de tiempo; b) dibujar el gráfico correspondiente de aceleraciones; c) describir el movimiento de la partícula con palabras.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

El gráfico se ha obtenido utilizando una lente delgada. ¿De qué tipo de lente se trata y cuál será su distancia focal? Las distancias objeto e imagen del gráfico están representadas en valor absoluto.

Cuestion de Óptica geométrica.

El módulo de aterrizaje lunar pesa 15876 kp, tiene su centro de masa en G y un radio de giro de 1.8 m respecto de G. Se ha proyectado para tomar contacto con la superficie lunar con una velocidad de caída libre vertical de 8 km/h. Si una de las cuatro patas toca la superficie lunar sobre una pequeña inclinación sin sufrir rebote, calcular la velocidad angular ω del módulo inmediatamente después del impacto como si pivotase alrededor del punto de contacto. La dimensión 9 m es la longitud de la diagonal del cuadrado formado por los cuatro pies como vértices.

Problema de Gravitación.

El módulo de Young de un alambre de aluminio es 6·10¹⁰ N/m². ¿Cuánto se estirará un alambre de aluminio de 3 m de largo por la acción de un bloque de 5 kg si el diámetro del alambre es de 1 mm?

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

El módulo lunar, que se halla en reposo sobre la superficie de la Luna, ha de volver al módulo de mando que está recorriendo una órbita circular 80 km por encima de la superficie de la Luna. Determinar: a) la velocidad (módulo, dirección y sentido) con la que ha de abandonar el módulo lunar la superficie de la Luna para encontrarse con el módulo de mando en la forma que se indica; b) en cuánto ha de aumentar su celeridad el módulo lunar en su apocentro para completar su encuentro con el módulo de mando; c) una vez en el punto A, el módulo de mando y el módulo lunar se acoplan (el peso de ambos es de 12000 kg). Después de dar una vuelta completa a la órbita circular y al pasar de nuevo por el punto A, el sistema comienza una órbita de alunizaje, órbita cuyo apocentro es el punto A. Para pasar a la órbita de alunizaje se conecta el motor por poco tiempo. La velocidad relativa de los gases que salen de la tobera del cohete es u=10⁴ m/s. Calcular la masa de combustible que habrá que gastar para que, si el motor se conecta en el punto A de la trayectoria, la nave se pose sobre la Luna en el punto B; d) el ángulo que formarán entre sí los vectores posición (respecto del centro de la Luna) y velocidad de la nave cuando ésta tenga una velocidad de 1662 m/s.
Datos: masa de la Luna: 7.35·10²² kg; G=6.67·10^-11 Nkg²m^-2; radio de la Luna: 1740 km.

Problema de Gravitación.

El momento angular de la hélice de un avión está dirigido hacia delante. Si la hélice se mueve en sentido horario vista desde atrás: a) ¿hacia qué lado vira el avión al levantarse la parte delantera del avión mientras despega? b) Si el avión gira hacia la derecha mientras está volando horizontalmente, ¿su parte delantera tenderá a girar hacia arriba o hacia abajo? Razonar la respuesta y dibujar un esquema de las fuerzas y momentos.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

El motor de un avión caza realiza 50 explosiones por segundo y viaja a una velocidad de 660 km/h en la dirección AB. Calcular las frecuencias percibidas por un observador situado en O cuando el avión se encuentra en las posiciones A y B (figura). BC=CO=300 m; CA=500 m.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

El movimiento bidimensional del pasador A de la figura, cuya masa es de 10 g, se define mediante las relaciones: r = 5t-2t² y θ= t² donde r se expresa en centímetros, t en segundos y θ en radianes. Determinar: a) la velocidad del pasador, b) la aceleración del mismo, c) la fuerza que actúa sobre el pasador en el instante en que t = 1 s y d) el radio de curvatura de la trayectoria en ese instante.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB1998.