Física I

Encontrar las componentes horizontal y vertical de una fuerza de 40 kg cuya dirección forma un ángulo de 50^o por encima de la horizontal hacia la derecha.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Si a+b+c=0 probar que (a X b)=(b X c)=(c X a).

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Un automóvil viaja con una velocidad de 54 km/h bajo la lluvia que cae verticalmente. Los pasajeros del automóvil observan que las gotas de lluvia dejan trazas en las ventanas laterales formando un ángulo de 50^o con la vertical. Calcular la velocidad de las gotas de lluvia con respecto al automóvil y con respecto a la Tierra.

Problema de Cinemática de la Partícula.

El barco A se dirige hacia el Norte con una velocidad constante de 12 nudos, mientras que el B navega a celeridad constante de 10 nudos girando hacia babor (a la izquierda) a la razón constante de 10 grados/minuto. Cuando los barcos están separados por 2 millas naúticas en las posiciones que se indican en la figura, con B dirigido momentáneamente hacia el Oeste y cruzando a A su línea de proa, el oficial de B mide la velocidad aparente de A. Hallar esta velocidad y especificar el ángulo β que forma con la dirección Norte medido en sentido horario.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Coloquemos dos bloques sobre un plano inclinado 30^o, como indica la figura. Suponiendo que la varilla es ligera y por tanto de masa despreciable, y que los coeficientes de rozamiento cinético entre el plano y cada uno de los bloques son µ₁=0.3 y µ₂=0.2, calcular: a) la aceleración del sistema; b)la tensión en la varilla indicando si es de tracción o compresión.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Los sistemas representados en la figura están inicialmente en reposo. Despreciando las masas de las poleas y el rozamiento en sus ejes, determinar para cada sistema: a) la aceleración del bloque A; b) la velocidad de dicho bloque transcurridos 4 s; c) la velocidad del mismo cuando ha recorrido 3 m.

Problema de Dinámica de la Partícula.

La resistencia R para la penetración x de un proyectil de 226 g disparado con la velocidad de 610 m/s sobre un bloque de material fibroso se representa en el gráfico. Considérese esta resistencia representada por la línea de trazos y hállese la velocidad v del proyectil en el instante en que x=2.54 cm si el proyectil se detiene después de una penetración de 7.62 cm.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una fuerza viene dada por:

F_x=Ax^-3

siendo A=8 Nm³. a) Para valores positivos de x, crece o decrece la energía potencial asociada con esta fuerza al crecer x? b) Determinar la función energía potencial U asociada con esta fuerza, tal que U se aproxima a cero cuando x tiende a infinito.

Problema de Trabajo y Energía.

Un parachoques se diseña para proteger un automóvil de 1600 kg de daños cuando golpea una pared rígida a una velocidad de 12 km/h. Suponiendo que el choque es perfectamente plástico calcular: a) la energía absorbida por el parachoques durante el impacto; b) la velocidad a la cual el automóvil puede golpear a otro de iguales características que está en reposo sin dañarse.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un vehículo espacial que describe una órbita circular a una velocidad de 24·10³ km/h suelta una cápsula cuya masa total es de 500 kg incluyendo 375 kg de combustible. Si se consume a razón de 15 kg/s y se expulsa con una velocidad relativa de 2500 m/s, hallar la aceleración tangencial de la cápsula: a) en el momento de encender el motor; b) cuando se consume la última partícula de combustible.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.