Física I

Una canica se mueve sobre el eje X en un campo de fuerzas del que se muestra la energía potencial en la figura. Responder a las siguientes preguntas justificando la respuesta: a) ¿En cuál de las coordenadas x marcadas la fuerza sobre la canica es cero? b) ¿Cuál de esas coordenadas corresponde a una posición de equilibrio estable? c) ¿Y de equilibrio inestable?

Cuestion de Trabajo y Energía.

Como puede verse en la figura, un vagón de 12000 kg de masa viaja a 4.3 m/s por una vía horizontal sin rozamiento. Al final de la vía el vagón choca contra un tope elástico y lo comprime 0.23 m, deteniéndose momentáneamente. Suponiendo que sólo el muelle realizase trabajo, determinar la constante elástica del muelle.

Cuestion de Trabajo y Energía.

Un muchacho se encuentra balanceándose en una cuerda suspendida de 4 m de longitud que se romperá cuando la tensión a la que se encuentre sometida sea igual al doble del peso del muchacho. a) ¿Cuál es el mayor ángulo θ que puede formar la cuerda con la vertical sin romperse? b) ¿Cuál es la velocidad del muchacho en el momento de romperse la cuerda si en ese instante el ángulo que forma la cuerda con la vertical es ligeramente superior al ángulo calculado en el apartado a)?

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Determinar la altura mínima h a la cual debe empezar a deslizar una partícula de masa m para que recorra con éxito el bucle mostrado en la figura. ¿Cuánto vale la fuerza centrípeta en C?

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Una pistola de juguete dispara flechas con ventosa mediante la compresión de un resorte. Al disparar, el contacto entre el proyectil propulsado y el resorte cesará:
a) inmediatamente después de dispara,
b) al paso por la posición de equilibrio del resorte,
c) una vez que el resorte alcanza su máxima longitud

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Un alambre de acero que tiene una longitud de 2 m y un radio de 0.5 mm cuelga del techo. Su módulo de Young es 2·10¹¹ N/m² y su densidad 7800 kg/m³. Si un cuerpo de 100 kg se suspende del extremo libre: a) hallar la elongación del alambre; b) hallar el desplazamiento del punto medio y el esfuerzo hacia abajo sobre él; c) determinar la velocidad con que se propagarían las ondas longitudinales y transversales a lo largo del alambre cuando la masa está suspendida.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Una masa m₂=3.5 kg se mantiene inicialmente en reposo sobre una mesa horizontal sin rozamiento y está unida por dos cables a las masas m₁=1.5 kg y m₃=2.5 kg como se muestra en la figura. Si se suelta la masa m₂, calcular su aceleración.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Un tramo de montaña rusa ABCD se compone de dos arcos circulares lisos AB y CD unidos por un tramo recto BC rugoso, de coeficiente de rozamiento μ=0.1. El radio de AB es de 72 m y el de CD de 27 m. El coche y sus ocupantes, de masa total 254 kg, llegan al punto D prácticamente sin velocidad. Determinar: a) la velocidad del coche en A y en C; b) los valores máximo y mínimo de la fuerza normal que la pista ejerce sobre el coche cuando se desplaza de A a D; c) la fuerza normal que la pista ejercería sobre el coche al entrar en el tramo curvo en el punto C si el tramo BC fuera liso.

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de JUL2005.

El bloque rectangular macizo y homogéneo, está soportado en sus vértices por pequeños rodillos que descansan sobre superficies horizontales. Si la superficie soportante en B se suprime bruscamente, hallar la aceleración inicial del vértice A.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Un cilindro A de 24 cm de radio y 8 kg de masa descansa sobre un carro B de 3 kg, que está sobre una superficie horizontal lisa (sin fricción). El sistema está en reposo cuando, durante 1.2 s, se aplica como se muestra en la figura una fuerza P de intensidad 10 N. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento entre el cilindro y el carro es 0.2, hallar: a) la aceleración del carro durante el tiempo que actúa la fuerza y la velocidad máxima que alcanza; b) la aceleración del centro del cilindro y su velocidad máxima; c) la fuerza que ejerce el carro sobre el cilindro. Momento de inercia de un cilindro respecto de su centro .

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de FEB2006.