Cuestion

a) Explica con detalle el movimiento rectilíneo uniforme y el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, escribiendo sus ecuaciones y dibujando en ambos casos las gráficas de la posición, velocidad y aceleración en función del tiempo.

b) Un automóvil viaja por una carretera recta con la velocidad que muestra la gráfica v–t. Determina la distancia total que recorre el automóvil hasta detenerse cuando t=48 s. Dibuja también las gráficas x–t y a–t.

Cuestion de Cinemática de la Partícula. Aparece en la convocatoria de ENE2025.

a) i) Comentar cómo varía el movimiento en el caso de un péndulo simple que se hace oscilar partiendo de una posición angular de 50º frente al caso de partir de una posición angular de 5º. ii) Un péndulo simple de longitud 1 m y masa 300 g se deja oscilar desde un ángulo θA=5º y al pasar por la vertical encuentra un clavo que reduce su longitud a la mitad. Discute cómo varía el período y la amplitud del movimiento en las dos mitades de la oscilación.

b) Una partícula de 10−3 kg de masa recorre un segmento de 5 cm de longitud en 1 s, con movimiento vibratorio armónico simple. La partícula en el instante inicial está situada en la posición central del recorrido y se dirige hacia elongaciones positivas. ¿Cuál es el primer instante en que coinciden los valores de la energía cinética y de la energía potencial?

Cuestion de Física I. Aparece en la convocatoria de FEB2023.

a) Explicar qué se entiende por fuerzas conservativas y no conservativas. Pon un ejemplo de cada una de ellas. Enuncia y explica con detalle el principio de conservación de la energía mecánica.

b) En un partido de tenis Rafa Nadal golpea la pelota con una velocidad de 20 m/s y un ángulo de 30º. Suponiendo que el golpe se produce a 1 m del suelo, responde a las siguientes cuestiones: i) analiza si se conserva o no la energía mecánica de la pelota durante su vuelo; ii) analiza cómo varían las energías cinética y potencial de la pelota durante su vuelo; iii) calcula la altura máxima alcanzada aplicando las ecuaciones del movimiento parabólico, demostrando que es igual si se calcula por el principio de conservación de la energía.

Cuestion de Física I. Aparece en la convocatoria de FEB2023.

a) La gráfica (1) muestra el valor de la fuerza de rozamiento entre el bloque de la figura (2) y el suelo en función de la fuerza F aplicada al cuerpo por la persona. Explica con detalle la gráfica, así como la diferencia entre el coeficiente de rozamiento estático y dinámico.

b) Se aplica una fuerza horizontal de 30 N sobre un cuerpo de 3 kg de masa que está inicialmente en reposo en un plano horizontal sin rozamiento. Después de recorrer 20 metros, el cuerpo entra en un tramo en el que el coeficiente de rozamiento es 0,3 y, 5 segundos después de entrar en ese tramo, la fuerza inicial de 30 N deja de actuar. Calcula: i) La aceleración en cada uno de los tramos; ii) el espacio total recorrido hasta que el cuerpo se para; iii) dibuja la curva velocidad vs tiempo.

Cuestion de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB2023.

a) i) ¿Cómo se seleccionan los vectores y que describen las componentes intrínsecas de una partícula? ii) Escribe el vector velocidad en componentes intrínsecas. iii) Escribe las componentes intrínsecas de la aceleración y explica el significado físico de cada una de ellas. iv) Pon un ejemplo de movimiento de una partícula en el que la componente tangencial sea nula y la componente normal no lo sea.

b) Una partícula comienza a moverse en una circunferencia de 2,5 m de radio con movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA), de modo que parte del reposo y alcanza una rapidez de 5 m/s en 2 s. i) Calcula la aceleración angular, la aceleración tangencial, la aceleración normal y el módulo de la aceleración en ese instante; ii) representa en un dibujo los vectores velocidad, aceleración normal y aceleración tangencial, así como el vector aceleración de la partícula en ese instante.

Cuestion de Cinemática de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB2023.

a) En la ecuación de la posición respecto del tiempo de un movimiento armónico simple, explica qué son los términos A0, ω0 y j, y de qué dependen.

b) Considera un oscilador formado por un bloque conectado a un resorte (k=456 N/m). En un momento dado, la posición (medida desde el lugar de equilibrio), la velocidad y la aceleración del bloque son x=0,112 m, v=-13,6 m/s y a=-123 m/s2. Calcula: i) la frecuencia; ii) la masa del bloque; iii) la amplitud de la oscilación.

Cuestion de Física I. Aparece en la convocatoria de ENE2023.

a) Explica qué se entiende por movimiento de rodadura (considera sólo la situación ideal). ¿Cuál o cuáles son las condiciones para que se produzca rodadura? (Explicita y explica las ecuaciones correspondientes).

b) La rueda de la figura, de 25 kg, tiene un momento de inercia respecto a su centro de masas de 1,1025 kgm2. Esta rueda gira sin deslizar en sentido horario y parte del reposo en la posición representada, girando 90º. El resorte tiene una longitud natural de 0,15 m y su constante es de 18 N/m. Calcula el alargamiento de los resortes en la posición inicial y final y la velocidad angular final de la rueda.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2023.

a) ¿Cómo se define el centro de masas de un sistema de partículas? ¿Cómo se relaciona la velocidad del centro de masas con la cantidad de movimiento total del sistema?

b) Tres personas de masa m aproximadamente equivalente sobre una balsa inflada ligera (masa despreciable) están sentadas a lo largo del eje x en las posiciones xA=1 m, xB=5 m y xC=6 m, medidas desde el extremo izquierdo, como se muestra en la figura. i) Encuentra la posición del centro de masa del sistema; ii) calcula el centro de masa del sistema tomando como origen al conductor (xC=0) a la derecha. ¿La ubicación física del centro de masa es la misma? Razona la respuesta.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas. Aparece en la convocatoria de ENE2023.

a) Explicar qué se entiende por movimiento parabólico. En el caso de un tiro parabólico en el aire, deducir a partir de la aceleración de la gravedad las ecuaciones de la velocidad y de la posición frente al tiempo (en los dos ejes) para una partícula que se lanza desde una altura inicial h con una velocidad v0 hacia la derecha y hacia arriba, formando un ángulo q con la horizontal.

b) Se deja caer una pelota partiendo desde el reposo desde una azotea de un edificio a altura h=10 m sobre el suelo. En el mismo instante, una segunda pelota se lanza verticalmente hacia arriba desde el nivel del suelo, de modo que tenga velocidad nula cuando llega al nivel de la azotea. i) Calcular a qué altura se cruzan. ii) Cuando se cruzan, ¿quién tiene mayor velocidad?

Cuestion de Cinemática de la Partícula. Aparece en la convocatoria de ENE2023.