Física I

En los dos sistemas representados en la figura calcúlense las aceleraciones que adquieren cada uno de los cuerpos que intervienen y las tensiones de las cuerdas. En ambos casos supóngase que las superficies son lisas (sin rozamiento), que las cuerdas son flexibles, inextensibles y de masa despreciable, y que las poleas tienen un peso despreciable y fricción nula. En los dos casos, resolver primero el problema algebraicamente y luego obtener la solución numérica para m₁=5 kg, m₂=3 kg y F=40 N.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Definición, características y unidades de los módulos elásticos que conozca.

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

En una varilla de longitud 2l fue insertada una cuenta de vidrio de masa m. La cuenta puede desplazarse por la varilla sin fricción. En el momento inicial la cuenta se encontraba en el medio de la varilla. Esta se mueve por un plano horizontal con aceleración a en una dirección que forma un ángulo a con la varilla. Determinar la aceleración de la cuenta relativa a la varilla, la fuerza de reacción de la varilla sobre la cuenta y el tiempo que tarda la cuenta en dejar la varilla.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Un cohete lanzado desde la superficie terrestre lleva una celeridad de 8850 m/s cuando finaliza la propulsión a una altitud de 550 km. En ese instante, la trayectoria del cohete está inclinada 84^o respecto a la recta radial que pasa por el centro de la Tierra. Determinar: a) la excentricidad e de la trayectoria; b) la altitud del cohete en el perigeo; c) la velocidad del cohete en el apogeo y en el perigeo; d) el período de la órbita.
Datos: Masa de la Tierra M=6·10²⁴ kg; radio de la Tierra R=6370 km; constante de gravitación universal G=6.67·10^-11 Nm²/kg².

Problema de Gravitación. Aparece en la convocatoria de JUL2000.

¿Cómo influye el movimiento de la Tierra en el desgaste de los raíles de un tren que circula con dirección este-oeste y en otro que circula con dirección norte-sur? ¿Qué ocurre si los raíles son los que sujetan una atracción de feria consistente en una cabina dotada de un movimiento vertical de caída libre? Discuta las distintas posibilidades.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Explicar la razón de ser de los peraltes existentes en las curvas, apoyándose en el diagrama de fuerzas de un coche en una curva peraltada. Discutir qué es lo que ocurre cuando hay y cuando no hay rozamiento.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

El par de bloques representado en la figura está conectado mediante un hilo inextensible y sin peso. El resorte tiene una constante k=500 N/m y una longitud natural l₀=400 mm. El rozamiento y la masa de las poleas son despreciables. Si se suelta el sistema desde el reposo cuando el bloque de 2 kg está 800 mm a la izquierda de O, determinar para la posición x=0: a) la velocidad de los bloques; b) la tensión en la cuerda; c) la aceleración de los bloques; d) la reacción normal que ejerce el suelo sobre el bloque de 2 kg.

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de JUL2003.

Dos objetos se encuentran en reposo sobre una superficie sin rozamiento. El objeto 1 tiene una masa mayor que el objeto 2. Cuando se aplica una fuerza al objeto 1 éste se acelera a lo largo de un desplazamiento Δx. Se deja de ejercer la fuerza sobre el objeto 1 y se aplica al objeto 2. Una vez que el objeto 2 se ha acelerado a lo largo del mismo desplazamiento Δx, cuál de las siguientes relaciones es cierta: a) p₁ < p₂; b) p₁=p₂; c) p₁ > p₂; d) K₁ < K₂; e) K₁=K₂; f) K₁ > K₂ (p=cantidad de movimiento, K=energía cinética).

Cuestion de Trabajo y Energía.

Calcular las dimensiones de la aceleración, potencia y longitud en un sistema de unidades cuyas magnitudes fundamentales son la velocidad v, la fuerza F y el trabajo W.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

El desplazamiento de un punto material que se mueve a lo largo de una recta viene dado por: s=2t³-24t+6, donde s se mide en metros, desde un origen conveniente, y t, en segundos. Determinar: a) el tiempo que emplea el punto en adquirir una velocidad de 72 m/s; b) la aceleración del punto cuando v=30 m/s; c) el desplazamiento del punto en el intervalo de t=1 s a t=4 s; d) la distancia total recorrida en dicho intervalo de tiempo.

Problema de Cinemática de la Partícula.