Física I

Dos silbatos en dos trenes A y B tienen una frecuencia de 220 Hz. El tren A está parado y el B se mueve hacia la derecha alejándose de A a 35 m/s. Un oyente está entre los dos trenes y se mueve hacia la derecha a 15 m/s. a) Si no sopla viento, ¿qué frecuencia percibe el oyente procedente de A? ¿Y procedente de B? ¿Qué frecuencia de pulsación detectará el oyente? b) Si sopla viento a 10 m/s en sentido contrario al de avance del oyente y formando un ángulo de 30^o con la horizontal, ¿qué frecuencia percibe el oyente procedente de A? ¿Y de B? ¿Qué frecuencia de pulsación detectará el oyente? c) En el instante en que la distancia entre los dos trenes es de 125 m, 50 m por delante del tren B y a una altura de 75 m se encuentra un helicóptero que asciende verticalmente a 20 m/s. ¿Qué frecuencia percibe el piloto del helicóptero procedente de A? ¿Y de B? ¿Qué frecuencia de pulsación detectará el piloto? Suponer las condiciones de viento del apartado b). d) En el caso c), ¿qué frecuencia de pulsación percibirá el maquinista del tren B, teniendo en cuenta únicamente el pitido del tren A y suponiendo que el helicóptero tiene una pantalla reflectora en su parte inferior? Velocidad del sonido en el aire en calma: 340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2005.

La ley de desintegración radiactiva es: N(t)=N₀e^-λt, donde N₀ es el número de núcleos radiactivos en el instante t=0, N(t) es el número que permanece sin desintegrar en el tiempo t y λ es la constante de desintegración. ¿Qué dimensiones tiene λ?

Cuestion de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota. ¿Cuál es su velocidad en la parte más alta de su trayectoria? ¿Cuál es la aceleración en dicho punto? Dibujar las curvas correspondientes al espacio recorrido, velocidad y aceleración en función del tiempo desde que sale hasta que vuelve al punto de partida.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

A partir de las gráficas s-t de las figuras determinar las gráficas de las velocidades y aceleraciones correspondientes (la curva b es de tipo parabólico).

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Cuando un cuerpo se mueve a través de un fluído experimenta una resistencia a su movimiento que puede representarse por medio de la ecuación:

donde F es una fuerza, r es la densidad del fluído, v es la velocidad del cuerpo relativa al fluído y A es el área de la sección recta del tubo. Demostrar que el coeficiente de arrastre C_D es adimensional.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Una partícula se encuentra inicialmente en el punto O, origen de un sistema de coordenadas cartesianas. Si su velocidad viene dada por el vector v=4t³i+2t² j, determinar: a) su trayectoria; b) las componentes tangencial y normal de su aceleración.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un objeto métalico que servirá de blanco está suspendido mediante un electroimán a una altura h y a una distancia x de una cervatana que puede disparar dardos con distintas velocidades y a distintos ángulos de inclinación. Se apunta con la cervatana al blanco y en el instante de disparar se abre el circuito y el blanco cae. ¿Alcanzará el dardo al blanco? En caso afirmativo, ¿en qué instante?

Problema de Cinemática de la Partícula.

Suponer que se realiza un aterrizaje en un planeta de otro sistema solar que tiene la misma masa por unidad de volumen que la Tierra, pero su radio es 10 veces el de la Tierra. ¿Cuál sería tu peso en ese planeta comparado con el que tienes en la Tierra?

Problema de Gravitación.

El programa de un vuelo no tripulado para explorar el planeta Marte establece que el vehículo de regreso a la Tierra describirá en primer lugar una órbita circular alrededor del planeta. Al pasar por el punto A será transferido a una órbita elíptica de transición encendiendo sus motores para aumentar su velocidad en Δv_A. Cuando pase por el punto B, el vehículo volverá a ser transferido a una segunda órbita de transición, disminuyendo la velocidad en Δv_B. Finalmente, al pasar el vehículo por el punto C se aumentará su velocidad en Δv_C para situarlo en la trayectoria parabólica de retorno. Sabiendo que el radio del planeta Marte es R=3400 km, que su masa es 0.108 veces la masa de la Tierra y que las alturas de los puntos A, B y C son d_A=2500 km, d_B=90000 km y d_C=1000 km respectivamente, determinar: a) el aumento de velocidad Δv_A que es necesario proporcionar al vehículo en el punto A para transferirlo a la primera órbita de transición; b) la variación de velocidad Δv_B que es necesario proporcionar al vehículo en el punto B para transferirlo a la segunda órbita de transición; c) el aumento mínimo de velocidad Δv_C que es preciso proporcionar al vehículo en el punto C para situarlo en una trayectoria de escape; d) el tiempo empleado por el vehículo para recorrer la primera órbita de transición entre los puntos A y B.

Problema de Gravitación.

Hállese la resultante del siguiente sistema de fuerzas: 40 kg verticalmente hacia abajo, 50 kg 53.13^o por encima de la horizontal hacia la derecha, 30 kg horizontal y hacia la izquierda.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).