Física I

En un choque perfectamente inelástico en el que el cuerpo A choca con el cuerpo B en reposo, ¿se pierde toda la energía cinética? En caso contrario, ¿cuándo se pierde la máxima energía cinética?

Cuestion de Trabajo y Energía.

Una masa de 0,5 kg desliza sin rozamiento por una varilla vertical según se indica en la figura. La longitud natural del resorte es l₀=200 mm y la distancia d=300 mm. Si se suelta la masa partiendo del reposo cuando b=0, determinar: a) la constante del resorte que haga que b_máx=400 mm; b) la aceleración de la masa cuando b=400 mm: c) la reacción que ejerce la varilla sobre la masa en ese momento. ¿Por qué lado de la varilla se realiza el apoyo?

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de FEB2018.

Dos discos, uno amarillo y otro azul, de masas iguales hacen una colisión no frontal perfectamente elástica; el amarillo se encuentra inicialmente en reposo y es golpeado por el azul, que se mueve con una rapidez de 5 m/s. Después de la colisión, el disco azul se mueve en una dirección que forma un ángulo de 37^o con su dirección inicial de movimiento, y el disco amarillo se mueve en una dirección perpendicular a la del azul después de la colisión. Determinar la velocidad final de cada disco.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

El último componente de un sistema de transporte por cinta recibe arena en A a razón de 80 kg/s y la descarga en B. La arena se mueve en dirección horizontal tanto en A como en B con una velocidad v_A=v_B=4 m/s. Sabiendo que el peso conjunto del componente y de la arena que soporta es W=4kN, hallar las reacciones en C y en D.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Definir en un sistema de partículas:
a) Energía cinética interna.
b) Energía cinética del Centro de Masas
c) Energía cinética total del sistema de partículas.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Se pueden medir velocidades de proyectiles (balas de fusil, de revólver) con la ayuda de un péndulo balístico. Este aparato consiste en una pesada cajita llena de arena y suspendida de un eje fijo. La bala, disparada horizontalmente a la cajita, se ve allí frenada y detenida en la arena. Debido al impacto, la cajita se desplaza de la posición de equilibrio y se pone a oscilar. La amplitud máxima de sus oscilaciones permite, conociendo su masa y la de la bala, calcular la velocidad de ésta. Se obtiene la relación entre la amplitud del péndulo balístico y la velocidad de la bala escribiendo la ecuación de conservación en el curso del choque:
a) de la energía cinética
b) de la energía total
c) del momento cinético con respecto al eje
d) de la cantidad de movimiento
¿Verdadero o falso? Razone la respuesta y deduzca la relación entre la amplitud del péndulo (considerado como un péndulo matemático) y la velocidad del proyectil.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una masa m₁ desliza sobre una superficie horizontal lisa sujeta a un muelle de constante elástica k, oscilando con una amplitud A. Cuando el muelle está en su máxima deformación y la masa está instantáneamente en reposo se coloca en la parte superior de m₁ otra masa m₂. a) ¿Cuál es el menor valor del coeficiente de rozamiento estático m entre ambas para que m₂ no deslice sobre m₁? b) ¿Cómo se modifican la energía total, la amplitud A, la frecuencia angular ω y el período T al situar m₂ sobre m₁?

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Un péndulo está constituido por una pequeña esfera de dimensiones que consideraremos despreciables, cuya masa es m=200 g, suspendida de un hilo inextensible y sin peso apreciable, de 2 m de largo. a) Calcular el período para pequeñas amplitudes; b) supongamos que en el momento de su máxima elongación la esfera se ha elevado 20 cm por encima del plano horizontal que pasa por su posición de equilibrio. Calcular su velocidad, energía cinética y tensión del hilo cuando pase por la vertical; c) supongamos que al pasar por la vertical el hilo encuentra un clavo O´ situado 1 m por debajo del punto de suspensión O y normal al plano de oscilación. Describir el movimiento ulterior de la esfera. Calcular la relación de las tensiones del hilo cuando el péndulo alcanza sus posiciones extremas; d) calcular el período de este péndulo, tal como se describe en el apartado anterior, para pequeñas amplitudes.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Si la amplitud del séptimo ciclo de una oscilación lineal subamortiguada es 30 veces la amplitud del decimonoveno ciclo, calcular la razón de amortiguamiento .

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Supóngase dos resortes idénticos de los que se suspenden dos masas diferentes. Ambas masas son desplazadas distancias iguales respecto de sus posiciones de equilibrio, después se las suelta y se las deja oscilar libremente. Compárense, para ambas masas: a) sus períodos de oscilación; b) sus velocidades de paso por la posición de equilibrio; c) las aceleraciones en los puntos de elongación máxima; d) los trabajos a realizar para llevar cada masa desde su posición de equilibrio a la posición de partida; e) las cantidades de movimiento al paso por la posición de equilibrio.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.