Una sirena que emite un sonido de frecuencia de 103 Hz se mueve sobre una circunferencia de 0.5 m de radio con una velocidad angular constante de 10 rad/s. Determinar las frecuencias máxima y mínima que percibe un observador en reposo situado a una gran distancia del centro de la circunferencia. Problema de Movimiento Ondulatorio.
Una barra rígida de 1 m de longitud, cuyo peso es despreciable, está sostenida horizontalmente en sus extremos por dos hilos verticales de la misma longitud; uno de ellos es de acero y el otro de cobre, tal como su muestra en la figura adjunta, siendo sus respectivas secciones rectas de 1 mm2 y 2 mm2 respectivamente. ¿En qué punto de la barra ha de suspenderse un peso W para producir: a) igual esfuerzo en ambos hilos? b) igual deformación unitaria en ambos hilos? ECu=12.8·1010 N/m2; EA=20·1010 N/m2. Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
Una barra de acero de 1 m de longitud y 0.20 cm de radio está fija rígidamente por uno de sus extremos (ver figura). Un disco de 20 cm de radio está unido al otro extremo, que puede girar libremente. Al suspender un peso de 500 g de una cuerda enrollada al disco, se observa que la carga desciende 10 cm. a) ¿Cuál es el módulo de rigidez o cizalladura del material de que está hecha la barra? b) ¿Cuál es la disminución de energía potencial de la carga? c) ¿Cuál es la energía potencial elástica de la barra sometida a torsión? Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
Una canica se mueve sobre el eje X en un campo de fuerzas del que se muestra la energía potencial en la figura. Responder a las siguientes preguntas justificando la respuesta: a) ¿En cuál de las coordenadas x marcadas la fuerza sobre la canica es cero? b) ¿Cuál de esas coordenadas corresponde a una posición de equilibrio estable? c) ¿Y de equilibrio inestable? Cuestion de Trabajo y Energía.
Como puede verse en la figura, un vagón de 12000 kg de masa viaja a 4.3 m/s por una vía horizontal sin rozamiento. Al final de la vía el vagón choca contra un tope elástico y lo comprime 0.23 m, deteniéndose momentáneamente. Suponiendo que sólo el muelle realizase trabajo, determinar la constante elástica del muelle. Cuestion de Trabajo y Energía.
Un muchacho se encuentra balanceándose en una cuerda suspendida de 4 m de longitud que se romperá cuando la tensión a la que se encuentre sometida sea igual al doble del peso del muchacho. a) ¿Cuál es el mayor ángulo θ que puede formar la cuerda con la vertical sin romperse? b) ¿Cuál es la velocidad del muchacho en el momento de romperse la cuerda si en ese instante el ángulo que forma la cuerda con la vertical es ligeramente superior al ángulo calculado en el apartado a)? Cuestion de Dinámica de la Partícula.
Determinar la altura mínima h a la cual debe empezar a deslizar una partícula de masa m para que recorra con éxito el bucle mostrado en la figura. ¿Cuánto vale la fuerza centrípeta en C? Cuestion de Dinámica de la Partícula.
Una pistola de juguete dispara flechas con ventosa mediante la compresión de un resorte. Al disparar, el contacto entre el proyectil propulsado y el resorte cesará: a) inmediatamente después de dispara, b) al paso por la posición de equilibrio del resorte, c) una vez que el resorte alcanza su máxima longitud Cuestion de Movimiento Oscilatorio.
Un alambre de acero que tiene una longitud de 2 m y un radio de 0.5 mm cuelga del techo. Su módulo de Young es 2·1011 N/m2 y su densidad 7800 kg/m3. Si un cuerpo de 100 kg se suspende del extremo libre: a) hallar la elongación del alambre; b) hallar el desplazamiento del punto medio y el esfuerzo hacia abajo sobre él; c) determinar la velocidad con que se propagarían las ondas longitudinales y transversales a lo largo del alambre cuando la masa está suspendida. Cuestion de Movimiento Ondulatorio.
Una masa m2=3.5 kg se mantiene inicialmente en reposo sobre una mesa horizontal sin rozamiento y está unida por dos cables a las masas m1=1.5 kg y m3=2.5 kg como se muestra en la figura. Si se suelta la masa m2, calcular su aceleración. Cuestion de Dinámica de la Partícula.
