Problema

La figura adjunta representa la gráfica de la aceleración frente al tiempo para un movimiento vibratorio armónico simple de una masa m unida a un resorte de constante k. a) Deduce la expresión general de la posición; b) calcula la velocidad máxima; c) a continuación el sistema se introduce en un medio con amortiguamiento debido a una fuerza proporcional a la velocidad de la partícula, siendo la constante de proporcionalidad igual a 2 Ns/m. Si la masa de la partícula es de 100 g, ¿cuánto tiempo transcurre hasta que la amplitud se reduce a la mitad? d) ¿Cuánto tiempo transcurre hasta que se ha disipado la mitad de la energía total?

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de FEB2018.

El bloque A de la figura, que puede considerarse una partícula, tiene una masa de 250 g y una velocidad v₀. Se pretende que después de recorrer el bucle liso BCDEB, de radio r= 30 cm, siga por el trozo rugoso horizontal BG y comprima al muelle de constante de fuerza k=200 N/m. Determinar: a) la mínima velocidad v₀ que debe tener el bloque en B para que recorra todo el bucle sin perder contacto con el mismo; b) la fuerza que el bucle ejerce sobre el bloque en el punto C; c) la máxima compresión del resorte si en el tramo rugoso BG el coeficiente de rozamiento es μ=0.25.

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de FEB2001.

El pasador P de masa 200 g se mueve con celeridad constante de 200 mm/s en sentido antihorario por la ranura circular, de radio 100 mm, del bloque A, como se muestra en la figura. Sabiendo que el bloque A, de masa 20 kg, baja por el plano inclinado a velocidad constante de 120 mm/s, hallar, para la posición en que θ=30^o: a) la velocidad de P respecto de los ejes xy; b) su aceleración respecto del mismo sistema de referencia; c) la fuerza que ejerce la ranura sobre el pasador P; d) el coeficiente de rozamiento existente entre el bloque A y el plano inclinado.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB2003.

a) En un problema de un examen en el que intervienen la aceleración de la gravedad g y el radio de un cilindro r, un alumno encuentra para la aceleración angular del cilindro, α, la expresión:

¿Puede ser correcta esta solución?
b) La posición de un móvil viene dada en función del tiempo t y de la posición inicial x₀ por x=x₀cos(3t). ¿Puede esta expresión ser válida independientemente de las unidades elegidas?

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Las coordenadas de un cuerpo en movimiento son x=t², y=(t-1) ². a) Encontrar la ecuación cartesiana de la trayectoria (eliminando t de las ecuaciones); b) representar la trayectoria; c) ¿cuándo se tiene la velocidad mínima? d) encontrar las coordenadas cuando la velocidad es de 10 m/s; e) calcular las aceleraciones tangencial y normal en cualquier instante; f) dar los valores de las anteriores componentes de la aceleración cuando t=1 s.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Una estación espacial está situada en una órbita circular en torno a la Tierra, completando una vuelta en 3 h 15 min 27 s. Hasta dicha órbita se envía una carga de masa 961 kg, mediante la órbita elíptica BDE, de modo que B es el punto de lanzamiento y BE constituye el eje menor de la elipse. Determinar: a) el radio R de la órbita circular; b) la velocidad con que ha de lanzarse la carga en el punto B; c) la energía total, el momento angular y el período de la carga en la órbita elíptica; d) cuando la carga llega a D se la transfiere a la órbita circular mediante un impulso producido por una fuerza constante F, tangente a la trayectoria circular, actuando durante 70 s. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza? e) si A es la posición de la estación espacial al lanzar la carga desde B y ambas llegan a la vez al punto D, ¿cuál es el ángulo ACD?
BC=RT; DC=R; g=9.8 m/s²; R_T=6.37*10⁶ m; úsese; superficie de la elipse: S=πab.

Problema de Gravitación.

El pasador P está obligado a moverse en las guías ranuradas, las cuales se desplazan perpendicularmente entre sí. En el instante representado, A tiene una velocidad hacia la derecha de 20 cm/s que decrece a razón de 75 cm/s cada segundo. Al mismo tiempo, B se mueve hacia abajo con una velocidad de 15 cm/s decreciente a razón de 50 cm/s cada segundo. Calcular para este instante el radio de curvatura de la trayectoria seguida por P.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un vehículo espacial va a encontrarse con un satélite en órbita que circula en torno a la Tierra a una altura constante de 360 km. El vehículo ha alcanzado una altura de 60 km cuando se apagan sus motores y su velocidad v₀ forma un ángulo φ_o=50^o con la vertical OB en ese instante. ¿Qué magnitud debe tener v₀ para que la trayectoria del vehículo sea tangente a A en la órbita del laboratorio?

Problema de Gravitación.

La densidad de la Tierra en un punto situado a una distancia r del centro de la misma viene dada por la expresión:

siendo ρ₀=10 g/cm³ y R=6370 km. Se pide: a) la masa de la Tierra; b) sean g y g₀ los valores de la gravedad a distancias r y R del centro de la Tierra. Hallar g/g₀; c) determinar el valor de g/g₀ en el caso en que r=R/2.

Problema de Gravitación.

Dados los vectores A=2i–j+3k, B=xi+2j+zk y C=i+yj+2k, determinar x, y, z para que los tres vectores sean perpendiculares.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).