Problema

Tenemos un sistema formado por tres elementos: una varilla de 10 cm de longitud e índice de refracción 1.5 con sus extremos tallados y pulidos en forma de superficies esféricas convexas de radios 20 y 30 cm, una lente convergente de 10 cm de focal y un espejo convexo de radio 30 cm, dispuestos en este orden. a) Un objeto se sitúa 10 cm a la izquierda de la varilla. Si la distancia entre la varilla y la lente es de 20 cm, ¿a qué distancia estará la lente del espejo para que la imagen final sea virtual y se situé a 10 cm del espejo? b) ¿Cuál será el aumento total del sistema? c) Si sustituimos la lente convergente por una divergente de la misma focal, ¿dónde estará la imagen, cuál será su carácter y cuál será el aumento lateral del sistema? d) La nueva lente divergente es la yuxtaposición de dos lentes, una biconvexa de índice de refracción 1.5 y otra bicóncava de índice de refracción 1.6, de radios iguales. ¿Cuál es ese radio?

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de SEP2007.

A la esfera A se le comunica una velocidad descendente v₀ y oscila describiendo una circunferencia vertical de radio L=2 m y centro O. Hallar: a) la menor velocidad v₀ para la que la esfera llegará al punto B al oscilar alrededor del punto O si AO es una cuerda; b) la menor velocidad v₀ para la que la esfera llegará al punto B al oscilar alrededor del punto O si AO es una varilla delgada de masa despreciable; c) si AO es una cuerda y la velocidad v₀ tiene un módulo de 5 m/s, hallar el ángulo θ para el que se rompe la cuerda sabiendo que ésta puede soportar una tensión máxima igual al doble del peso de la esfera; d) si la cuerda no se rompiese, decir si podría con esa velocidad inicial trazar el círculo completo, y en caso contrario, determinar a qué altura dejaría la trayectoria circular.

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de JUL2011.

Una corredera de 5 kg descansa sobre el muelle sin estar unida a él. Se observa que si la misma se empuja 180 mm o más hacia abajo y se suelta, pierde el contacto con el muelle. Hallar: a) la constante del muelle; b) la posición, velocidad y aceleración de la corredera 0,16 s después de haberse empujado 180 mm hacia abajo y soltado; c) a continuación el bloque se une al resorte y se introduce en un medio viscoso cuya constante de amortiguamiento es de 3 Ns/m. Se inicia un movimiento vibratorio amortiguado donde la amplitud inicial es de 180 mm. ¿Qué tiempo transcurre hasta que la amplitud se reduce a la milésima parte?

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de ENE2016.

En el laboratorio, un alumno realiza una serie de experimentos de movimiento oscilatorio. Las mediciones son de posición, velocidad y aceleración de un bloque de 2 kg unido a un resorte. Con las prisas, el alumno olvida colocar el eje de tiempos en todas las gráficas que se lleva a casa, así como el eje vertical en la gráfica de la posición. Ayuda al alumno a terminar de resolver su práctica, donde tiene que determinar: a) el período y la amplitud del movimiento oscilatorio; b) la ecuación de la posición del móvil en función del tiempo y la constante de recuperación del resorte; c) el primer instante de tiempo en que la energía cinética queda reducida a la mitad; d) a continuación el sistema se introduce en un medio viscoso, y se observa que el período del movimiento pasa a ser 1,3 s. ¿Cuánto tiempo tiene que transcurrir para que la amplitud de las oscilaciones se reduzca a la milésima parte?

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de ENE2020.

Un sistema óptico está formado por una lente biconvexa de 5 dioptrías e índice de refracción 1.6 y una lámina de vidrio de 30 cm de espesor, índice de refracción 1.5 y cuyas caras son la primera convexa (de radio desconocido) y la segunda cóncava de 30 cm de radio. Se coloca un objeto a 40 cm de la lente. a) Determinar el radio de curvatura de la primera cara de la lámina de vidrio para que la imagen final sea invertida, tenga el mismo tamaño que el objeto y se forme justo en la primera cara de la lámina de vidrio. b) ¿Cuál debe ser en este caso la separación entre la lente y la primera cara de la lámina? c) Determina el radio de curvatura de las caras de la lente biconvexa si se sabe que están en relación 1 a 2. d) Se desea que la lente tenga la misma potencia pero distinto carácter. Para ello, se coloca otra lente de índice de refracción 1.4 yuxtapuesta a la biconvexa, de modo que ambas lentes tengan en común uno de los radios. Determina la potencia de esta lente y los radios de curvatura de sus caras.

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de JUN2001.

Una esfera de 1 kg se desliza por una varilla lisa contenida en un plano vertical y cuya forma puede describirse mediante la ecuación donde x e y se miden en metros. Cuando la esfera se encuentra en la posición A de la figura, su celeridad es de 3 m/s hacia la izquierda. Si el resorte (k=50 N/m) tiene una longitud natural de 0.6 m, determinar: a) la aceleración de la esfera; b) la fuerza que ejerce sobre ella la varilla.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de SEP2004.

¿Cuál es la masa en gramos de un cuerpo que pesa exactamente 1 dina en un punto en el que g=9,81 m/s²? ¿Cuál es la masa de un cuerpo que pesa 1 N en ese punto? ¿Cuál es la masa en slug de un cuerpo que pesa 1 libra en ese punto

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Utilizando un sistema que tenga como unidades fundamentales la presión de 1 kp/cm ², la densidad absoluta del mercurio a 0^o C 13.6 g/cm³ y la aceleración de la gravedad 9.8 m/s², determinar la ecuación dimensional del tiempo y el valor de su unidad en segundos.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Un hombre cruza transversalmente una calle entre los puntos A y B de la figura, separados 12 m, con una velocidad de 2 m/s. Al hacerlo es iluminado por un farol L, situado a 1 m de B, con lo que se proyecta la sombra del hombre sobre la pared de partida. a) ¿A qué velocidad se mueve la sombra cuando el hombre está a 5 m de A? b) ¿Dónde está el hombre cuando la sombra se mueve a la misma velocidad con la que él anda?

Problema de Cinemática de la Partícula.

El brazo ranurado pivota en O y gira en sentido contrario a las agujas del reloj con velocidad angular constante ω en torno a la leva circular que es fija y está montada excéntricamente. Determinar la velocidad v y la aceleración a del vástago en la posición θ=π/2. El vástago tiene diámetro despreciable y se mantiene en contacto con la leva.

Problema de Cinemática de la Partícula.