Problemas

Se disponen ocho vectores cabeza con cola, de manera que formen un octógono regular de 25 mm de lado. Usando el sistema de coordenadas de la figura: a) determinar las componentes de cada uno de los vectores que componen el octógono; b) determinar el módulo y la dirección de los vectores denominados en la figura como a, b y c.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Se fija a un aro circular de radio l en la forma que se indica, una barra uniforme de longitud l y masa m. La masa del aro es despreciable. Si barra y aro se sueltan partiendo del reposo sobre una superficie horizontal en la posición indicada, determinar los valores iniciales de la fuerza de rozamiento Fr y de la fuerza normal N bajo el aro, si el rozamiento es suficiente para evitar el deslizamiento.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Se ilumina con luz monocromática de longitud de onda λ=600 nm una rendija rectangular y estrecha comparada con su longitud, observándose sobre una pantalla franjas de difracción de Fraunhofer. Sabiendo que las anchuras semiangulares de dos franjas consecutivas son θ₁=30^o y θ₂´=36^o52´12´´, calcular el orden de las franjas y la anchura de la rendija.

Cuestion de Difracción.

Se lanza al vacío desde un balcón un aparato de radio en funcionamiento. ¿Cómo varía la frecuencia aparente del sonido que está emitiendo a medida que se aleja del balcón? ¿Cómo varía la intensidad de la onda?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Se lanza en la Tierra un satélite desde una altura de 2400 km con una velocidad inicial de 8000 m/s formando un ángulo de φ₀=75^o con la vertical. Calcular las alturas máxima y mínima alcanzadas por dicho satélite.

Problema de Gravitación.

Se lanza una pelota hacia arriba en línea recta, desde el piso, con una rapidez de 4 m/s. a) ¿Cuánto tiempo transcurre entre los dos momentos en que su velocidad tiene una magnitud de 2.5 m/s? b) ¿A qué distancia del piso se encuentra la pelota en esos instantes?

Problema de Dinámica de la Partícula.

Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una rapidez inicial de 10 m/s. Un segundo más tarde se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una rapidez inicial de 25 m/s. Determine: a) el tiempo que tarda la piedra en alcanzar la misma altura que la pelota; b) la velocidad de la pelota y la de la piedra cuando se encuentran a la misma altura; c) el tiempo total que cada una está en movimiento antes de regresar a la altura inicial.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota. ¿Cuál es su velocidad en la parte más alta de su trayectoria? ¿Cuál es la aceleración en dicho punto? Dibujar las curvas correspondientes al espacio recorrido, velocidad y aceleración en función del tiempo desde que sale hasta que vuelve al punto de partida.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Se lleva un gas ideal de una temperatura inicial T_i a una temperatura final mayor T_f, a lo largo de dos caminos reversibles diferentes que parten del mismo punto en un diagrama PV: el camino A es a presión constante; el camino B es a volumen constante. ¿Cómo será la relación entre las variaciones de entropía para estos dos caminos: a) ΔS_A > ΔS_B; b) ΔS_A=ΔS_B; c) ΔS_A > ΔS_B? Justifique la respuesta.

Cuestion de Teoría Cinética de los Gases.

Se mezclan 200 g de agua a 60 ^oC con 400 g a 20 ^oC. Calcular la variación de entropía que ha experimentado el sistema cuando llega al estado de equilibrio. Se supone que el calor específico del agua es igual a la unidad.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.