Dpto. Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía
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Problemas

El peso de 15 kg desliza sin rozamiento sobre la guía circular fija. Calcular la velocidad v de esta corredera cuando llega a B si se eleva partiendo del reposo en A bajo la acción de la fuerza constante de 300 N aplicada mediante el cable.

Problema de Trabajo y Energía.

El plato de un tocadiscos está girando libremente a 33 rpm. Una pieza de 20 g cae verticalmente y se adhiere al plato a una distancia de 15 cm de su eje. La velocidad angular por esa causa se reduce a 30 rpm. Calcular el momento de inercia del plato.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

El portaaviones se mueve con celeridad constante y lanza un avión a reacción de 2922 kg a lo largo de la cubierta de 76 m por medio de una catapulta accionada a vapor. Si el avión abandona la cubierta a una velocidad de 241 km/h relativa al portaaviones y si el empuje del reactor es constante e igual a 22240 N durante el despegue, calcular la fuerza constante P que la catapulta ejerce sobre el avión durante los 76 m del lanzamiento.

Problema de Dinámica de la Partícula.

El primer orden del espectro de rayos X dispersados por un cristal de ClNa corresponde a un ángulo de 10o y la distancia entre planos principales es de 2.82·10-10 m. Determinar la longitud de onda de los rayos X utilizados y el ángulo que corresponde al espectro de segundo orden. ¿Cuál es el máximo orden de difracción que puede obtenerse?

Problema de Difracción.

El programa de un vuelo no tripulado para explorar el planeta Marte establece que el vehículo de regreso a la Tierra describirá en primer lugar una órbita circular alrededor del planeta. Al pasar por el punto A será transferido a una órbita elíptica de transición encendiendo sus motores para aumentar su velocidad en ΔvA. Cuando pase por el punto B, el vehículo volverá a ser transferido a una segunda órbita de transición, disminuyendo la velocidad en ΔvB. Finalmente, al pasar el vehículo por el punto C se aumentará su velocidad en ΔvC para situarlo en la trayectoria parabólica de retorno. Sabiendo que el radio del planeta Marte es R=3400 km, que su masa es 0.108 veces la masa de la Tierra y que las alturas de los puntos A, B y C son dA=2500 km, dB=90000 km y dC=1000 km respectivamente, determinar: a) el aumento de velocidad ΔvA que es necesario proporcionar al vehículo en el punto A para transferirlo a la primera órbita de transición; b) la variación de velocidad ΔvB que es necesario proporcionar al vehículo en el punto B para transferirlo a la segunda órbita de transición; c) el aumento mínimo de velocidad ΔvC que es preciso proporcionar al vehículo en el punto C para situarlo en una trayectoria de escape; d) el tiempo empleado por el vehículo para recorrer la primera órbita de transición entre los puntos A y B.

Problema de Gravitación.

El punto de ebullición del azufre es 444.60 oC. El punto de fusión es 586.1 oF por debajo del punto de ebullición. a) Determine el punto de fusión en grados Celsius; b) encuentre los puntos de fusión y ebullición en grados Farenheit.

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

El punto soporte B de un péndulo simple de masa m y longitud l, tiene una aceleración horizontal constante aB como se indica en la figura. Si el péndulo parte del reposo relativo respecto al sistema móvil con θ=0, determinar la expresión de la tensión T de la cuerda en función de θ.

Problema de Dinámica de la Partícula.

El rozamiento (µ=0.1) y un resorte lineal (k=365 N/m) oponen resistencia al movimiento del bloque A, cuyo peso es de 3580 N. Si se suelta el bloque partiendo del reposo con el resorte indeformado, determinar, durante la primera fase del movimiento hacia abajo del plano inclinado: a) el desplazamiento máximo del bloque a partir de su posición de reposo; b) la velocidad del bloque cuando se halle a 4.5 m de su posición de reposo; c) el tiempo que emplea el bloque en llegar a 4.5 m de su posición de reposo; d) la aceleración del bloque cuando comience a subir por el plano inclinado.

Problema de Dinámica de la Partícula.

El satélite artificial Explorer IV describió una órbita elíptica alrededor de la Tierra con un período de 110 min 12 s 5/10. La altura de su perigeo es de 262 km y la de su apogeo de 2210 km, siendo la velocidad en el primero de dichos puntos de 8240 m/s. Calcular: a) la velocidad areolar; b) la velocidad en el apogeo; c) el semieje menor de la órbita.

Problema de Gravitación.

El satélite Explorer III tuvo una órbita elíptica con un perigeo de 175 km sobre la superficie terrestre y una velocidad de 29620 km/h en su perigeo. Determinar: a) la excentricidad de su órbita; b) su semieje mayor; c) su período de revolución; d) su velocidad y altura en el apogeo.

Problema de Gravitación.

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