Con el fin de reparar los paneles solares de un satélite terrestre, de comunicaciones, situado en una órbita geosíncrona (es decir permanece fijo respecto al suelo terrestre) se envía a unos técnicos en un vehículo espacial. Sabiendo que dicho vehículo describe inicialmente una órbita circular, coplanaria y en el mismo sentido que el satélite a 650 km sobre la superficie de la tierra, antes de pasar a la órbita elíptica de transición que le lleve hasta el satélite (ver figura). Determinar. a) El radio R de la órbita que describe el satélite así como su velocidad. b) El incremento de velocidad que deben de proporcionar los motores al vehículo en el punto A para transferirlo a la órbita elíptica de transición, así como el incremento de velocidad en B para acoplarse al satélite. c) El ángulo θ que define la posición del satélite, respecto al punto de encuentro, en el momento que el vehículo pasa a la trayectoria de transición .Masa de la tierra 6·1024 kg ; radio de la tierra 6370 km; constante de Gravitación universal G= 6.67·10-11 N·m2/kg2. Problema de Gravitación.
Una onda armónica sobre una cuerda con una masa de 0.05 kg/m y una tensión de 80 N, tiene una amplitud de 5 cm. Cada sección de la cuerda se mueve con movimiento armónico simple a una frecuencia de 100 s-1. Hallar la potencia propagada a lo largo de la cuerda Problema de Movimiento Ondulatorio.
Dos sirenas A y B tienen una frecuencia de 500 s -1 . A está fija y B se mueve hacia la derecha (alejándose de A) con una velocidad de 60 m/s. Un observador situado entre A y B se desplaza hacia la derecha con una velocidad de 30 m/s. Tómese como velocidad del sonido en aire 330 m/s. a) ¿Cuál es la frecuencia de A al ser percibida por el observador? b) ¿Y la de B? Problema de Movimiento Ondulatorio.
Hallar el valor del coeficiente de Poisson para el cual el volumen de un alambre no varía al alargarse. Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
Hallar la energía potencial de un hilo metálico de 5 cm de longitud y 4·10-3 cm de diámetro que se ha torcido un ángulo de 10‘. El módulo de rigidez del material de que está hecho el hilo es igual a 5.9·1011 dinas/cm2. Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
Un punto luminoso se encuentra en el fondo de un estanque de 2 m de profundidad. Una persona en el exterior sólo observa iluminada la superficie del estanque en un círculo de 4 m de diámetro. Determinar el índice de refracción del agua y la velocidad de la luz en el estanque. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
Una luz de 546 nm de longitud de onda produce un patrón de interferencia de Young en el cual el mínimo de orden dos está a lo largo de una dirección que forma un ángulo de 18 minutos de arco respecto a la dirección del máximo central. ¿Cuál es la distancia entre las ranuras paralelas? Problema de Interferencias.
Una pompa de jabón de 6 cm de radio exterior es iluminada con luz blanca viéndose de color rojo si se mira normalmente; si el índice de refracción del agua jabonosa es 4/3, ¿cuál tendrá que ser su radio para que se observase de color verde? νrojo=4.4·1014 Hz; νverde=5.6·1014 Hz. Problema de Interferencias.
En un sonómetro están montadas dos cuerdas de 0.8 m de longitud e igual sección, una de aluminio y otra de acero. Si en la primera la tensión es de 1 kg y en la segunda de 2.85 kg, ambas cuerdas emiten el tono fundamental. Determinar la densidad del acero, sabiendo que la del aluminio de 2.64 g/cm3. Calcular la longitud que ha de tener la cuerda de acero para que, con la misma tensión que la de aluminio, emita el mismo sonido fundamental. Problema de Interferencias.
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.
