Física I archivos - Página 37 de 90 -

Defina y proporcione un ejemplo de los siguientes conceptos: a) fuerza conservativa; b) fuerza no conservativa; c) campo de fuerzas.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Una barra de cobre de 90 cm de longitud y 3.20 cm² de sección está unida a una barra de acero de longitud L y sección 6.40 cm². El conjunto está sometido en sus extremos a tensiones iguales y opuestas de 3000 kg. a) Calcular la longitud L de la barra de acero si son iguales los alargamientos de ambas barras; b) determinar el esfuerzo y la deformación unitaria de cada barra. El módulo de Young del acero es 20·10¹⁰ N/m² y el del cobre 12.8·10¹⁰ N/m².

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Determinar la aceleración angular de cada una de las dos ruedas cuando ruedan hacia abajo sin deslizar por planos inclinados. Para la rueda A estudiar el caso en el que la masa de la llanta y radios sea despreciable y la masa de la barra esté concentrada a lo largo de su eje. Para la rueda B suponer que el grosor de la llanta es despreciable comparado con su radio de modo que toda la masa está concentrada en la llanta. Hallar también el coeficiente mínimo de rozamiento que evita el deslizamiento de cada rueda.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

La rueda de radio 22.9 cm con su cubo de radio 15.2 cm rígidamente unido, pesa 58.4 kg y parte del reposo sobre un plano inclinado 60^o. La cuerda está fuertemente enrollada alrededor del cubo y sujeta en el punto fijo A. Calcular la velocidad del centro O tres segundos después de soltarla.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Un bloque se desliza sobre una superficie sin rozamiento a lo largo de un rizo, tal y como se indica la figura. El bloque se mueve con la velocidad necesaria para que en ningún momento pierda el contacto con la pista. Dibujar los diagramas de fuerza del bloque en los cuatro puntos señalados.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

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.

En la figura los objetos están sujetos a dinamómetros. Dar la lectura en cada caso suponiendo que las cuerdas no tienen peso y que en el plano inclinado no existe rozamiento. Todas las masas que aparecen en las diferentes figuras son iguales y su valor es de 10 kg.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

El sistema mostrado en la figura (visto desde arriba) consta de una masa m=200 g unida a un muelle (k=1 kN/m) que puede estirarse a lo largo de la guía en la que está contenido. Todo el sistema descansa en una plataforma horizontal capaz de girar. Se considera despreciable el rozamiento de la masa con la plataforma y con las paredes de la guía. La longitud en reposo del muelle es l₀=35 cm.
A continuación se imprime una velocidad angular ω constante a la plataforma giratoria, lo que produce que el muelle se estire una cierta cantidad.
a) Realiza el diagrama del cuerpo libre de la masa en la situación en la que la plataforma está en reposo.

b) Realiza el diagrama del cuerpo libre de la masa cuando la plataforma está girando con velocidad angular ω. ¿Cuál es la aceleración de la masa en esta situación?

c) Determina el estiramiento del muelle cuando ω=6 r.p.s. A continuación se desplaza la masa m una cantidad adicional x a lo largo de la guía.

d) Teniendo en cuenta la expresión de la aceleración absoluta de una partícula:

a=a₀+αxOP+ωx(ωxOP)+2ωxv_rel+a_rel

discútase el movimiento absoluto ulterior de la masa, considerando el posible movimiento relativo de dicha masa y el movimiento del sistema en el que está contenida.

e) Determina el valor del periodo de las oscilaciones de este sistema cuando ω=6 rps.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

a) ¿Qué se entiende por trabajo elemental de una fuerza sobre una partícula? ¿Cuál es el trabajo efectuado por una fuerza al llevar una partícula desde una posición A a una B? b) Sobre una curva energía potencial U(x) genérica (ver figura) explicar detalladamente cuál es el sentido de la fuerza F_x en cada punto y justificar cuáles van a ser los puntos de equilibrio estables e inestables.

Cuestion de Trabajo y Energía.

a) Definir matemáticamente y explicar con detalle los siguientes conceptos físicos: trabajo, energía cinética, energía potencial, fuerzas conservativas. b) Explicar el teorema de conservación de la energía mecánica en el caso de que todas las fuerzas en un sistema sean conservativas.

Cuestion de Trabajo y Energía.