Física I

Una partícula se mueve en el sentido de la agujas del reloj en una circunferencia de radio 1 m con su centro en (x, y)=(1, 0). La partícula parte del reposo en el origen en el instante t=0. El módulo de la velocidad crece a razón de π/2 m/s². a) ¿Qué tiempo tardará la partícula en recorrer la mitad de la circunferencia? b) ¿Cuál es el módulo de su velocidad en ese momento? c) ¿Cuál es la dirección de su velocidad entonces? d) ¿Cuál es su aceleración radial y su aceleración tangencial en ese instante? e) ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la aceleración total cuando ha recorrido la mitad de la circunferencia?

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Un viajero observa una araña colgada por un hilo del techo de un vagón, en tres instantes diferentes del viaje. En la figura se representan las proyecciones del hilo sobre los planos OXZ y OYZ en dichos instantes. Deducir de este croquis el movimiento del vagón en cada momento.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Un diapasón se coloca junto a un tubo hueco que contiene agua y se hace vibrar, obteniéndose un pitido intenso cuando la longitud de la columna de aire es 16 cm. Tomando la velocidad del sonido en aire, en las condiciones de la experiencia, igual a 340 m/s, calcular la frecuencia mínima de vibración del diapasón. Explíquese qué fenómenos físicos se consideran.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Un cuerpo de 3 kg de masa sujeto a un muelle oscila con una amplitud de 4 cm y un período de 2 s. a) ¿Cuál es su energía total? b) ¿Cuál es la velocidad máxima y en qué posición se alcanza?

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Las masas M y m de la figura están en reposo, unidas por una cuerda inextensible y sin masa que pasa por una polea ideal sin rozamiento, de masa despreciable. Se aplica a la polea una fuerza F dirigida verticalmente hacia arriba. Cuáles serán las aceleraciones de M y m para los valores de F: a) F=98 N; b) F=196 N.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Dos prismas triangulares de masas M y m, y anchuras a y b, están en reposo, tal como se indica en la figura, sobre un tablero horizontal sin rozamiento. Las superficies de contacto entre los dos prismas son también perfectamente lisas. Determinar el retroceso del prisma inferior hasta el instante en que la cara vertical del prisma superior alcanza el tablero horizontal. Aplicación numérica: M=10 kg; m=2 kg; a=40 cm: b=10 cm.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un rodillo pesado de radio r que descansa sobre un suelo horizontal rugoso está sometido a la acción de una fuerza de tracción P que actúa en el perímetro de un eje de radio a con una inclinación que forma un ángulo constante β con la horizontal. Determinar el movimiento del centro del rodillo. ¿Cuál deberá ser el valor mínimo del coeficiente de rozamiento para que ruede? El radio de giro centroidal es k.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El disco superior de la figura tiene una masa m₁, un radio de giro centroidal k y un radio r, y rueda sin deslizar sobre el disco mayor, fijo rigidamente y que no puede girar. La barra de conexión tiene una masa m₂ y puede tratarse como una varilla delgada de longitud L. Determinar la aceleración angular a de BO en la posición indicada debida al par de momento M aplicado por la barra en O.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

La fuerza de una partícula en la región se representa mediante la función energía potencial:

donde a y b son constantes positivas. a) Determinar la fuerza F_x en la región ; b) ¿para qué valor de x la fuerza vale 0? c) En el punto en que la fuerza se anula ¿el equilibrio es estable o inestable?

Cuestion de Trabajo y Energía.

Determina la velocidad de escape de un móvil. ¿Qué ocurre si v > v_escape? ¿Y si v < v_escape?

Cuestion de Gravitación.