Física I

Una bola de 15 kg, atada a una cuerda de masa despreciable se hace girar en un circulo vertical de 0.75 m de radio. a) ¿ Qué trabajo realiza la fuerza de la gravedad terrestre sobre la bola cuando ésta se mueve desde el punto más alto al punto más bajo de su trayectoria? b) ¿Cuánto trabajo realiza la tensión de la cuerda sobre la bola? Razona las respuestas

Cuestion de Trabajo y Energía.

Una varilla circular delgada se mantiene inmóvil en un plano vertical mediante un soporte A. Unido a éste y enrollado holgadamente alrededor de la varilla hay un muelle de constante k=44 N/m y longitud natural igual a la del arco AB. Un cursor C de 225 g, no unido al muelle, puede deslizar sin rozamiento por la varilla. Sabiendo que el cursor se suelta desde el reposo cuando θ=30^o hallar: a) la altura máxima a que llega el cursor por encima de B; b) su velocidad máxima; c) la fuerza que sobre el cursor ejerce la varilla en B; d) el menor ángulo θ desde el que habría que soltar el cursor, inicialmente en reposo, para que llegara hasta D.

Problema de Trabajo y Energía.

Indicar si las frases siguientes son verdaderas o falsas, justificando cada respuesta: a) en el movimiento armónico simple el período es proporcional al cuadrado de la amplitud; b) en un movimiento armónico simple la energía total es proporcional al cuadrado de la amplitud; c) el movimiento del péndulo simple es armónico para cualquier desplazamiento angular inicial; d) el movimiento del péndulo simple es periódico para cualquier desplazamiento angular inicial; e) en el oscilador forzado se produce resonancia cuando la frecuencia de la fuerza impulsora es igual a la frecuencia natural.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Defina y proporcione un ejemplo de los siguientes conceptos: a) fuerza conservativa; b) fuerza no conservativa; c) campo de fuerzas.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Una barra de cobre de 90 cm de longitud y 3.20 cm² de sección está unida a una barra de acero de longitud L y sección 6.40 cm². El conjunto está sometido en sus extremos a tensiones iguales y opuestas de 3000 kg. a) Calcular la longitud L de la barra de acero si son iguales los alargamientos de ambas barras; b) determinar el esfuerzo y la deformación unitaria de cada barra. El módulo de Young del acero es 20·10¹⁰ N/m² y el del cobre 12.8·10¹⁰ N/m².

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Determinar la aceleración angular de cada una de las dos ruedas cuando ruedan hacia abajo sin deslizar por planos inclinados. Para la rueda A estudiar el caso en el que la masa de la llanta y radios sea despreciable y la masa de la barra esté concentrada a lo largo de su eje. Para la rueda B suponer que el grosor de la llanta es despreciable comparado con su radio de modo que toda la masa está concentrada en la llanta. Hallar también el coeficiente mínimo de rozamiento que evita el deslizamiento de cada rueda.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

La rueda de radio 22.9 cm con su cubo de radio 15.2 cm rígidamente unido, pesa 58.4 kg y parte del reposo sobre un plano inclinado 60^o. La cuerda está fuertemente enrollada alrededor del cubo y sujeta en el punto fijo A. Calcular la velocidad del centro O tres segundos después de soltarla.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Un bloque se desliza sobre una superficie sin rozamiento a lo largo de un rizo, tal y como se indica la figura. El bloque se mueve con la velocidad necesaria para que en ningún momento pierda el contacto con la pista. Dibujar los diagramas de fuerza del bloque en los cuatro puntos señalados.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

En un choque perfectamente inelástico en el que el cuerpo A choca con el cuerpo B en reposo, ¿se pierde toda la energía cinética? En caso contrario, ¿cuándo se pierde la máxima energía cinética?

Cuestion de Trabajo y Energía.

En la figura los objetos están sujetos a dinamómetros. Dar la lectura en cada caso suponiendo que las cuerdas no tienen peso y que en el plano inclinado no existe rozamiento. Todas las masas que aparecen en las diferentes figuras son iguales y su valor es de 10 kg.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.