Física I

El bloque de hormigón de 300 kg es izado por el mecanismo de elevación cuyos cables están asegurados a los tambores sobre los que se arrollan. Los tambores, que son solidarios y giran como un conjunto único alrededor de su centro de masa O, tienen una masa combinada de 150 kg y un radio de giro respecto a O de 450 mm. Si en el grupo propulsor A se mantiene una tensión constante T de 1800 N: a) realiza el diagrama de sólido libre del bloque de 300 kg y de la doble polea; b) determina la aceleración vertical del bloque y la fuerza resultante que soporta el pasador O.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas. Aparece en la convocatoria de FEB2021.

a) Explica brevemente el movimiento oscilatorio amortiguado y los tres tipos que hay. b) Un bloque de 4 kg está unido a un resorte de constante k=540 N/m. Si el bloque está sumergido en un fluido que proporciona una fuerza de rozamiento f_r=-10v (N), siendo v la velocidad en m/s, calcula en qué porcentaje se ha reducido la amplitud al cabo de tres oscilaciones.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

a) Explica la representación de Fresnel del movimiento armónico simple. b) Una partícula recorre 8 cm de extremo a extremo en un movimiento armónico simple cuya aceleración máxima es 48 m/s². Determina la velocidad máxima de la partícula.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

a) En una colisión frontal de dos sólidos, definir el impulso de deformación y el de restauración, así como el coeficiente de restitución y escribir su expresión matemática. b) Una pelota cae desde 16 m de altura y rebota hasta los 4 m. Calcula el coeficiente de restitución y la altura después del segundo rebote.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

a) Define trabajo y a partir de la definición demuestra el teorema de las fuerzas vivas (teorema del trabajo-energía cinética); b) la figura muestra la fuerza Fx que actúa sobre una partícula en función de x. A partir del gráfico calcular el trabajo realizado por la fuerza cuando la partícula se desplaza desde x=0 hasta x=4 m.

Cuestion de Trabajo y Energía.

a) Explica qué se entiende por movimiento relativo. Considera una partícula P que es vista por dos observadores O y O’, siendo O un sistema de referencia que consideraremos fijo y O’ un sistema de referencia móvil, que puede girar y trasladarse. Explica los términos que aparecen en la expresión de la trayectoria y de la velocidad absoluta de la partícula, detallando su sentido físico; b) un remero observa en la otra orilla del río, justo frente a su muelle, una torre; rema perpendicularmente a la orilla con una velocidad de 3 km/h y alcanza la otra orilla a 600 m de la torre. Calcular la velocidad de la corriente si el ancho del río es de 200 m.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

a) A partir de la ecuación de la rotación de un sólido rígido (M_CM=I_CMa) deduce el teorema de conservación del momento angular y explica lo que ocurre cuando el sólido es deformable y puede modificar su momento de inercia; b) suponga que una persona de 60 kg está de pie en el borde de una plataforma circular de 6 m de diámetro que está montada sobre apoyos sin fricción y tiene un momento de inercia de 1800 kgm². La plataforma se encuentra inicialmente en reposo; sin embargo, cuando la persona comienza a correr con una rapidez de 4,2 m/s (con respecto a la Tierra) por el borde, la plataforma comienza a girar en sentido contrario como muestra la figura. Calcula la velocidad angular de la plataforma.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

a) Generaliza el concepto de momento lineal de un sistema de partículas y deduce su principio de conservación. b) Javier (90 kg) y Aine (60 kg) están separados 20 m sobre un estanque congelado. A medio camino entre ellos hay un tarro de su bebida favorita. Los dos tiran de los extremos de una cuerda ligera que hay entre ellos. Cuando Javier se ha movido 6 m hacia el tarro, ¿cuánto y en qué dirección se ha movido Aine?

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

a) Define fuerzas conservativas y no conservativas y pon un ejemplo de cada una de ellas. b) La figura muestra la energía potencial U en función de x. En cada punto indicado: b1) demostrar si la fuerza F es positiva, negativa o cero; b2) establecer en qué punto/s la fuerza posee un valor máximo en módulo; b3) identificar los puntos de equilibrio y establecer si el equilibrio es estable, inestable o neutro; b4) describir el movimiento de una partícula que posee una energía total E_T.

Cuestion de Trabajo y Energía.

a) Explica el rozamiento estático y el dinámico. b) Un bloque de 28 kg está conectado a una cubeta vacía de 2 kg por medio de una cuerda que pasa alrededor de una polea sin fricción (ver figura). El coeficiente de rozamiento estático entre la mesa y el bloque es 0,45 y el cinético 0,32. Se vierte arena gradualmente en la cubeta hasta que el sistema empieza a moverse. Calcula la masa de la arena agregada a la cubeta justo al iniciarse el movimiento y la aceleración del sistema inmediatamente después.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.