Siguiendo una trayectoria parabólica (ver figura) una astronave llega al punto A con una velocidad vA de módulo 20254 m/s. Al objeto de observar periódicamente a Tetis (una de las lunas de Saturno), que describe una órbita circular alrededor de Saturno de 294450 km, la astronave debe situarse en una órbita elíptica en torno al planeta. Hallar: a) el tiempo que Tetis tarda en dar una vuelta alrededor de Saturno; b) la disminución de velocidad que debe sufrir la astronave en A para entrar en la órbita elíptica; c) la velocidad cuando llega al punto B; d) la ecuación de la órbita de observación que describe la astronave; e) el ángulo β que define la posición de Tetis, cuando la astronave está en el punto A para evitar la colisión de ambos en B. Problema de Gravitación. Aparece en la convocatoria de FEB2000.
Sobre un disco en rotación se dejan caer pequeñas partículas de arena a un radio b y forman un anillo, tal como se muestra en la figura. Si el momento de inercia del disco es I y la arena cae a razón de 20 g/s, encuentre la desaceleración de la rotación. Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.
Sobre una deslizadera de 1 kg, que está inicialmente en reposo, actúa una fuerza Q cuyo módulo varía de acuerdo con el diagrama de la figura. Si el coeficiente de rozamiento es µ=0.3 determinar: a) la velocidad de la corredera en el instante t=1 s; b) en el instante t=2 s; c) la velocidad máxima alcanzada por la deslizadera y el instante en que se produce; d) el instante en que la deslizadera se detiene. Problema de Dinámica de la Partícula.
Sobre una película de vidrio en forma de cuña (índice de refracción 1.5) incide normalmente luz con λ=720 nm. El ángulo de la cuña es α=1.2·10-4 radianes. Hallar la separación horizontal entre dos franjas oscuras sucesivas. La observación se lleva a cabo por reflexión. Problema de Interferencias.
Sobre una rendija de anchura 1 μm incide una radiación con λ=400 nm. Calcular la separación espacial entre los tres primeros mínimos de difracción sobre una pantalla situada a 1 m. Cuestion de Difracción.
Sobre una superficie plana que separa dos medios transparentes de índices de refracción 1.5 y 1.8 incide un rayo luminoso que forma un ángulo de 45o con la normal. Calcular los ángulos de refracción según que el rayo incidente proceda del medio de mayor o menor índice. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
Suponer que la Tierra es una esfera de masa uniforme y que se ha taladrado un agujero de pequeño diámetro desde su superficie hasta su centro. a) ¿Cuánto trabajo se necesitaría para trasladar un objeto pequeño de masa m desde el centro de la Tierra a su superficie? b) Si se dejase caer el objeto por la abertura del agujero en la superficie terrestre, ¿con qué velocidad llegaría al centro? Cuestion de Gravitación.
Suponer que se realiza un aterrizaje en un planeta de otro sistema solar que tiene la misma masa por unidad de volumen que la Tierra, pero su radio es 10 veces el de la Tierra. ¿Cuál sería tu peso en ese planeta comparado con el que tienes en la Tierra? Problema de Gravitación.
Suponer que una partícula se mueve en línea recta de forma que en cualquier tiempo t su posición, velocidad y aceleración tienen todas el mismo valor numérico. Determinar la posición x en función del tiempo. Cuestion de Cinemática de la Partícula.
Suponga que dos magnitudes físicas A y B tienen diferentes dimensiones. Determinar cuáles de las siguientes operaciones podrían tener significado físico: a) A+B; b) A/B; c) B-A; d) AB. ¿Y si tuvieran la misma dimensión? Justificar la respuesta. Cuestion de .
