Física I

El vector v, expresado en componentes cartesianas viene dado por v=a[1+cos(t)]i+a sen(t)j siendo a una constante y t una variable escalar. Determinar las componentes cartesianas y las componentes intrínsecas de la derivada del vector v respecto a la variable t, comprobando la identidad de ambos resultados. Para que valores de t se verificará ?

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

El coche A va a una celeridad constante de 96.5 km/h a lo largo de una carretera rectilínea, y el coche B viaja a la misma velocidad en una carretera que es un arco circular de 305 m de radio. Determinar la componente X de la aceleración que tiene el coche A visto por un observador que no gire en el coche B, en el instante en que ambos coches ocupan las posiciones relativas mostradas.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Dos barcos, A y B, están en un instante en las posiciones que se indican. El barco A se desplaza a 20 km/h recorriendo un arco de circunferencia de 3000 m de radio. El barco B llega a la posición indicada con una velocidad de 10 km/h, pero su capitán reduce la velocidad a razón de 2 km/h cada minuto para evitar el riesgo de colisión con A. a) Determinar la velocidad que A parece tener para un observador situado en B, así como los valores de y ; b) determinar la aceleración que A parece tener para dicho observador y, a partir de este resultado y de los obtenidos en el apartado anterior calcular los valores de y ; c) determinar la velocidad y aceleración de B para un observador situado en A.

Problema de Cinemática de la Partícula.

La bomba centrífuga de palas radiales lisas gira alrededor de su eje vertical con velocidad angular ω. Calcular la fuerza N ejercida por una de las palas sobre una partícula de masa m al moverse ésta hacia fuera a lo largo de la pala. La partícula se introduce en r=r_o sin velocidad radial. Supóngase que la partícula toca únicamente a la pala.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Cuatro paquetes de 25 kg cada uno están colocados sobre una cinta transportadora que está desconectada de su motor de arrastre. El paquete 1 está justo en el borde derecho de la zona horizontal de la cinta. Si el sistema parte del reposo, determinar la velocidad del paquete 1 cuando cae fuera de la cinta por el punto A. Suponer que el peso de la cinta y los rodillos es despreciable comparado con el peso de los paquetes, y que el rozamiento es suficiente como para impedir el deslizamiento.

Problema de Trabajo y Energía.

Un bloque de 20 kg, inicialmente en reposo, se somete a la fuerza P cuyo módulo varía según el diagrama mostrado en la figura. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie es de 0.25 calcular: a) la velocidad máxima alcanzada por el bloque; b) la velocidad del bloque en el instante t=1.5 s.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Una pelota de golf de masa m=46 g se golpea de tal manera que hace un ángulo de 45^o con la horizontal; el tiro llega hasta 200 m sobre el campo plano. Si el palo de golf y la pelota están en contacto durante 7 ms, ¿cuál es la fuerza promedio del impacto? Despreciar los efectos de la resistencia del aire.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un bloque de masa m₁=6 kg se suelta desde A y colisiona elásticamente con otro bloque m₂=10 kg inicialmente en reposo en B. Teniendo en cuenta que el camino ABC es liso, por lo que puede despreciarse el rozamiento, determinar: a) la velocidad de los bloques inmediatamente después de la colisión; b) la máxima altura a la que llegará m₁ después de la colisión; c) supongamos ahora que la altura máxima a la que llega el bloque m₁ después del choque sea h=0.1 m. ¿Qué valor tendrá el coeficiente de restitución?

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un punto material realiza un movimiento que responde a la ecuación , donde es la aceleración del movimiento. Determinar: a) tiempo que transcurre para que el punto se desplace desde la posición x=2 m a x=4 m, si el valor máximo que puede alcanzar x es de 8 m, y cuando t=0 ⇒ x=0; b) velocidad máxima que puede alcanzar dicho punto material.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Calcular: a) la longitud l requerida para un péndulo simple si el período, para pequeñas oscilaciones, es de 2 s; b) la amplitud necesaria para este péndulo si la máxima velocidad de su lenteja debe ser de 200 mm/s.

Problema de Movimiento Oscilatorio.