Física I

Determinar la relación de intensidades de dos ondas de 90 y 60 db.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

En un tubo de longitud 2 m, cerrado por uno de sus extremos, se introduce agua hasta una altura de 85 cm. Se coloca un diapasón de frecuencia 382 Hz en el extremo abierto del tubo y se observa un pitido agudo de resonancia. La temperatura a la que se hace la observación es de 40 ºC. a) Determinar el armónico al que corresponde dicha frecuencia así como su frecuencia fundamental; b) si la amplitud de la onda es de 50 cm, determinar la relación de intensidades promediadas en el tiempo entre el punto medio del tubo (a 1 metro de cada extremo) y el punto a 25 cm de extremo superior abierto; c) determinar qué otras alturas de agua dan lugar a pitidos intensos, es decir, condiciones de resonancia, con éste diapasón.
Dato: velocidad del sonido a T=20 ºC: 340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2007.

a) Escribir la ecuación diferencial de una onda. Indicar de qué parámetros depende la velocidad de propagación en los siguientes casos:
De las ondas longitudinales y transversales en un medio material sólido,
De las ondas longitudinales de un fluido en un tubo,
De las ondas transversales de una cuerda fija en un extremo.
b) Explicar qué es una onda longitudinal y una onda transversal.
c) En una onda armónica describa la “velocidad de propagación” de una onda y la “velocidad de movimiento de las partículas de un medio material” en el que se propaga la onda.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Una paracaidista lleva un generador y un detector de ondas para determinar y poder controlar la rapidez del descenso. Cuando está próxima al suelo y cae con la velocidad terminal, su generador emite un tono estacionario cuya frecuencia es 60 veces la frecuencia del sonido fundamental de un alambre de 2 m de longitud y 100 g de masa que está sometido a una tensión de 73.47 kg y tiene sujetos sus extremos. El punto medio del alambre tiene una amplitud de 2 cm. Si el detector de la paracaidista indica 100 pulsaciones/s y ese día el aire estaba a 18 ^oC y su velocidad era de 2 m/s formando un ángulo de 120^o con la dirección de caída, determinar: a) la frecuencia del sonido fundamental del alambre; b) la energía cinética máxima del alambre; c) la velocidad terminal de caída de la paracaidista; d) la frecuencia de las ondas que se reflejan en el suelo. Velocidad del sonido a 10 ^oC y con viento en calma: 340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2002.

Una columna de hormigón armado es comprimida mediante una fuerza F. Calcular la parte de carga que soporta el hierro y la parte que soporta el hormigón sabiendo que el módulo de Young del hormigón es del hierro, y la sección del hierro es de la del hormigón.

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Hallar la energía potencial de un hilo metálico de 5 cm de longitud y 4·10^-3 cm de diámetro que se ha torcido un ángulo de 10^‘. El módulo de rigidez del material de que está hecho el hilo es igual a 5.9·10¹¹ dinas/cm².

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

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.

Se fija a un aro circular de radio l en la forma que se indica, una barra uniforme de longitud l y masa m. La masa del aro es despreciable. Si barra y aro se sueltan partiendo del reposo sobre una superficie horizontal en la posición indicada, determinar los valores iniciales de la fuerza de rozamiento Fr y de la fuerza normal N bajo el aro, si el rozamiento es suficiente para evitar el deslizamiento.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El cilindro macizo de radio r se encuentra en reposo sobre la cinta plana horizontal cuando a ella se aplica una fuerza P. Si P es suficiente para que haya deslizamiento entre la cinta y el cilindro en cualquier instante, determinar el tiempo t requerido para que el cilindro alcance la posición señalada por trazos. Calcular también la velocidad angular ω del cilindro en la misma posición. El coeficiente de rozamiento entre la cinta y el cilindro es µ.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

La placa rectangular de 152 x 203 mm y 120 kg de masa cuelga de las articulaciones de pasador A y B. Se retira el pasador B y la placa oscila libremente en torno al pasador A. Hallar: a) la aceleración angular y las reacciones en el pasador A inmediatamente después de retirar el pasador B; b) la velocidad angular de la placa tras haber rotado 90^o; c) la velocidad angular máxima que alcanza en su movimiento.
Momento de inercia de una placa plana de lados a y b respecto de su centro:

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2015.