Física I

Un cohete lanzado desde la superficie terrestre lleva una celeridad de 8850 m/s cuando finaliza la propulsión a una altitud de 550 km. En ese instante, la trayectoria del cohete está inclinada 84o respecto a la recta radial que pasa por el centro de la Tierra. Determinar: a) la excentricidad e de la trayectoria; b) la altitud del cohete en el perigeo; c) la velocidad del cohete en el apogeo y en el perigeo; d) el período de la órbita.
Datos: Masa de la Tierra M=6·1024 kg; radio de la Tierra R=6370 km; constante de gravitación universal G=6.67·10-11 Nm2/kg2.

Problema de Gravitación. Aparece en la convocatoria de JUL2000.

El trineo representado en la figura se utiliza para el ensayo de pequeños cohetes propulsores de combustible sólido. La masa combinada del cohete y el trineo es de 1000 kg. De las características del combustible, se sabe que el empuje que proporciona el cohete durante el movimiento del trineo puede expresarse en la forma:

F=a+bt-ct2

donde F se expresa en N y t en segundos. Si el trineo parte del reposo cuando el empuje del cohete es de 10 kN, recorre 700 m y alcanza una velocidad de 150 m/s durante un recorrido de prueba de 10 s, determinar: a) los valores de las constantes a, b y c; b) las aceleraciones máxima y mínima que experimenta el trineo durante el ensayo. Despreciar la fricción entre el trineo y los raíles y la reducción de masa del combustible durante la prueba.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Dos bloques en contacto pueden deslizar sin rozamiento sobre una superficie horizontal. Se ejerce una fuerza constante F sobre el bloque A, que induce un movimiento conjunto de los bloques. a) La fuerza ejercida por el bloque A sobre el bloque B, ¿es igual a F? b) La fuerza ejercida por B sobre A, ¿es igual a la ejercida por A sobre B? Después de chocar con el muro M, ambos bloques se inmovilizan, en tanto que la fuerza F sigue ejerciéndose. c) Responder a la misma pregunta que en a); d) responder a la misma pregunta que en b). Se elimina el muro M y los dos bloques comienzan a deslizar bajo el efecto de la fuerza F, pero esta vez sobre una superficie rugosa, con rozamiento tal que el movimiento resulta uniforme. e) Responder a la misma pregunta que en a); f) responder a la misma pregunta que en b).

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

El pasador B de masa 100 g puede deslizar a lo largo de la ranura del brazo OC y de la ranura ED la cual está recortada en una placa vertical fija como indica la figura. Despreciando la fricción y sabiendo que el brazo OC gira con velocidad angular constante =10 rad/s de forma que q aumenta, determinar en el instante en que θ=30o: a) la aceleración del pasador; b) la fuerza que la ranura OC ejerce sobre el pasador; c) la fuerza que la ranura DE ejerce sobre el pasador.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB2008.