Problema

En la figura R₁ y R₂ son dos resortes idénticos cuya longitud natural es l₀=25 cm y su constante elástica k=24.5 N/m. C es un cilindro de altura h=4 cm y masa m=200 g. Cuando el cilindro está en la posición de equilibrio se le desplaza hacia abajo una longitud A=3 cm y se le deja en libertad. Si O₁O₂=76 cm, determinar: a) posición del centro de gravedad del cilindro en la posición de equilibrio; b) ecuación del movimiento del centro de gravedad de C.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

El bloque B (m_B=10 kg) descansa sobre la plataforma extensa A (m_A=20 kg) que a su vez se apoya en el suelo. El coeficiente de rozamiento entre la plataforma y el suelo es 0.1 y entre el bloque y la plataforma 0.5 (no se hace distinción entre los coeficientes de rozamiento estático y cinético). Si se aplica a la plataforma una fuerza horizontal, P_A , determinar ¿cómo evolucionará el movimiento de las placas en función del ángulo, si el ángulo del plano inclinado pudiese variarse a voluntad?

Problema de Dinámica de la Partícula.

Una demostración común en clase, de pulsos de ondas, utiliza un trozo de tubo de goma sujeto en un extremo a un poste fijo y pasado por una polea de modo que cuelgue en su otro extremo un peso. Supóngase que la distancia desde el extremo fijo a la polea es de 10 m, la masa de esta longitud de tubo es de 0.7 kg y el peso suspendido es de 110 kg. Si se da al tubo una sacudida transversal en un extremo, ¿cuánto tiempo tarda el pulso resultante en alcanzar el otro extremo?

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Todas las personas que han acudido a un cocktail se encuentran hablando igual de ruidosamente. Si sólo estuviese hablando una persona, el nivel de sonido sería de 72 dB. Calcular el nivel de sonido cuando las 38 personas hablan a la vez.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un alambre de cobre de 1 mm de diámetro se suelda a otro alambre del mismo material de 0.7 mm de diámetro. Calcular los coeficientes de transmisión y de reflexión en la unión para ondas que se propagan:
a) del primero al segundo alambre; b) del segundo al primer alambre.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Una varilla de aluminio, delgada y uniforme, de 10 cm de longitud, gira en un plano horizontal alrededor de un eje vertical que pasa por uno de sus extremos a razón de 400 r.p.s. a) Expresar el esfuerzo que actúa a lo largo de la varilla en función de la distancia al eje de rotación; b) ¿cuánto vale el esfuerzo máximo? c) ¿Qué aumento de longitud experimenta la varilla? d) Calcular la máxima velocidad que puede tener la varilla sin que ocurra su rotura. Densidad del aluminio: ρ=2700 kg/m³; módulo de Young: E=7.1·10¹⁰ N/m²; límite de rotura: σ_R=14·10⁷ N/m²

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Demostrar que si la luz pasa de un medio de índice de refracción dado a otro medio de índice de refracción mayor, el rayo se desvía acercándose a la normal, mientras que si la luz pasa de un medio a otro con índice de refracción menor el rayo se aleja de la normal.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Dos altavoces A y B radian sonido uniformemente en todas direcciones. La potencia acústica emitida por A es 8·10^-4 W y la de B 13.5·10^-4 W. Ambos vibran en fase con una frecuencia de 173 Hz; a) determínese la diferencia de fase de las dos señales en el punto C situado en la línea que une A y B a 3 m de B y 4 m de A; b) hállese la intensidad en el punto C del altavoz A si se desconecta el B y la intensidad en C del altavoz B si se apaga el A; c) ¿cuál es la intensidad y el nivel de intensidad o sensación sonora en C cuando funcionan ambos altavoces? Intensidad umbral: I₀=10^-12 W/m².

Problema de Interferencias.

Cuando el espejo de un interferómetro de Michelson se desplaza una distancia Δl, pasan 140 franjas completas por el detector (una franja completa consisten en un máximo y un mínimo de intensidad). La luz utilizada tiene una longitud de onda de 526.31 nm. Determinar Δl.

Problema de Interferencias.

Una persona se encuentra en lo alto de una torre de altura H=300 m. Hacia la base de la misma se acerca un móvil que dista inicialmente D=400 m con una velocidad constante de 108 km/h, emitiendo un sonido de frecuencia ν fija. El aire en que se efectúa la experiencia se encuentra a 17^oC, existiendo un viento en el mismo sentido que el movimiento del móvil de 36 km/h de velocidad. Sabiendo que la frecuencia ν emitida por el móvil es 10 veces mayor que la del sonido fundamental producido por un tubo sonoro cerrado por un extremo y abierto por el otro de 2 m de longitud en el que el aire de su interior esté también a 17^oC, determinar la frecuencia inicial del sonido percibido por la persona en lo alto de la torre. Velocidad del sonido en el aire a 0^oC: 330 m/s.

Problema de Interferencias.