Física I

¿Qué es una onda de Mach?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Cuando una partícula se mueve bajo la acción de una fuerza central ¿qué magnitudes físicas se conservan?

Cuestion de Trabajo y Energía.

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.

Verdadero o falso. Si la afirmación es verdadera explicar por qué lo es. Si es falsa dar un contraejemplo.
1) La ecuación es válida para todo movimiento en una dimensión.
2) Si la velocidad es cero en un instante, la aceleración será cero en ese instante.
3) Si la aceleración es cero, la partícula no puede estar moviéndose.
4) Si la aceleración es cero, la curva x en función de t es una línea recta.
5) La ecuación Δx=v_mΔt es válida para cualquier movimiento unidimensional (v_m=velocidad media).

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Un niño ha construido una cerbatana de juguete que consiste en dos cañas horizontales huecas por donde puede lanzar guisantes. El niño sopla desde la izquierda cuando los guisantes están en las posiciones de la figura adjunta. Si el juguete está en horizontal, ¿cuál de los dos guisantes en la cerbatana saldrá con mayor velocidad?

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Un disco de masa m y radio r rueda sin deslizar sobre la cara interior de una superficie cilíndrica de radio R. Sabiendo que el disco parte del reposo en la posición indicada en la figura, obtener las expresiones que proporcionan: a) la velocidad lineal del disco a su paso por B; b) el módulo de la reacción normal del suelo sobre el disco en B.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Un tubo cerrado por un extremo de 2 m de largo contiene agua hasta una altura de 80 cm. Cerca del extremo abierto del tubo existe un altavoz accionado por un oscilador de audio cuya frecuencia puede variarse desde 100 Hz a 5000 Hz. a) ¿Cuál es la frecuencia más baja del oscilador que resonará dentro del tubo? b) ¿Cuál es la frecuencia mayor con la que resonará? c) ¿Cuántas frecuencias diferentes del oscilador producirán resonancia? d) ¿Cuántos centímetros ha de variarse el nivel del agua en el tubo para que se produzca resonancia a la frecuencia más baja del oscilador? e) Un globo, que emite un sonido de frecuencia igual a la mayor de resonancia del tubo anterior, es arrastrado por un viento de 36 km/h hacia un edificio. ¿Qué frecuencia percibe un observador que viaja en el globo del sonido reflejado en el edificio?
Velocidad de propagación del sonido en aire: 340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2006.

Un péndulo consiste en una pequeña masa (m) atada al extremo de una cuerda de longitud L. Tal como muestra la figura la masa se coloca en posición horizontal y se suelta. En el punto más bajo de la oscilación, la cuerda choca con una clavija delgada situada a una distancia R por encima de dicho punto. Cuál es el máximo valor de R para que la masa describa un círculo entero alrededor de la clavija.

Cuestion de Trabajo y Energía.

Una barra cilíndrica de cobre de 30 cm de longitud y 2 mm de diámetro tiene uno de sus extremos fijo y del otro extremo puede colgarse una carga. Determinar:
a) La máxima carga que puede soportar sin sobrepasar el límite elástico.
b) La variación de volumen que experimenta la barra con dicha carga.
c) La energía potencial elástica que queda almacenada en la barra.
Mediante un generador de ondas de frecuencia variable pueden formarse ondas estacionarias longitudinales en la barra:
d) ¿Cuál es la mínima frecuencia para la que se forman ondas estacionarias en la barra?
La frecuencia de emisión del silbato de una locomotora es la décima parte de la frecuencia calculada en el apartado d, pero la frecuencia que percibe un pasajero en reposo en la estación, junto a la vía es de 669.3 Hz.
e) ¿Qué velocidad lleva el tren? ¿Se está acercando la locomotora o se está alejando?
(Datos: σ_{límite elástico}=15·10⁷ N/m²; μ_cobre=0.38; =8.96 g/cm³ρ; v_sonido=340 m/s; E_cobre=12.8·10¹⁰ N/m²)

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUL2009.

Un tubo emite dos armónicos sucesivos de frecuencias 450 y 550 Hz (velocidad del sonido en las condiciones de la experiencia v=344 m/s). a) ¿El tubo está cerrado por un extremo o abierto por ambos? b) ¿Cuál es la longitud del tubo? c) Supongamos que hacemos sonar ese tubo con el sonido fundamental (tómese 50 Hz si no se han resuelto los apartados anteriores). Un observador móvil percibe una frecuencia de 54 Hz. ¿Se está acercando o alejando del tubo? ¿A qué velocidad? d) Este sonido se percibe a 2 m con una intensidad de 60 dB. ¿A qué distancia el nivel de intensidad es de 30 dB? e) Si nos encontramos a 2 m del tubo, ¿cuántos tubos deberían sonar a la vez para producir en total una sensación sonora de 80 dB?

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUL2012.