Física I

Trace un diagrama unidimensional de energía potencial U(x) con las características siguientes: a) la partícula nunca puede alcanzar los valores negativos de x; b) hay tres regiones de x en las que la partícula se mueve dentro de puntos de retorno; c) la partícula nunca puede llegar al infinito; d) la partícula tiene posiciones de equilibrio inestable en 1 nm y 2 nm.

Problema de Trabajo y Energía.

Dos discos, uno amarillo y otro azul, de masas iguales hacen una colisión no frontal perfectamente elástica; el amarillo se encuentra inicialmente en reposo y es golpeado por el azul, que se mueve con una rapidez de 5 m/s. Después de la colisión, el disco azul se mueve en una dirección que forma un ángulo de 37^o con su dirección inicial de movimiento, y el disco amarillo se mueve en una dirección perpendicular a la del azul después de la colisión. Determinar la velocidad final de cada disco.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

El último componente de un sistema de transporte por cinta recibe arena en A a razón de 80 kg/s y la descarga en B. La arena se mueve en dirección horizontal tanto en A como en B con una velocidad v_A=v_B=4 m/s. Sabiendo que el peso conjunto del componente y de la arena que soporta es W=4kN, hallar las reacciones en C y en D.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un resorte ideal sin masa se puede comprimir 1 m mediante una fuerza de 100 N. Este mismo resorte se coloca en la parte inferior de un plano inclinado 30^o con respecto a la horizontal. Una masa m de 10 kg se suelta desde la parte superior del plano partiendo del reposo, y queda en reposo momentáneo después de comprimir el resorte 2 m. Determinar: a) ¿qué distancia resbala la masa antes de quedar en reposo? b) ¿cuál es la velocidad de la masa cuando está a punto de hacer contacto con el resorte?

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Sustituir los resortes de los dos casos indicados por un resorte único de constante k (constante equivalente de los resortes) que haga vibrar a cada cuerpo con la misma frecuencia de antes.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

El bloque B (m_B=10 kg) descansa sobre la plataforma extensa A (m_A=20 kg) que a su vez se apoya en el suelo. El coeficiente de rozamiento entre la plataforma y el suelo es 0.1 y entre el bloque y la plataforma 0.5 (no se hace distinción entre los coeficientes de rozamiento estático y cinético). Si se aplica a la plataforma una fuerza horizontal P_A; determinar el valor que ha de tener dicha fuerza para que exista movimiento de A y B y para que exista deslizamiento entre A y B.

Problema de Dinámica de la Partícula.

La función de onda que describe una onda transversal que se propaga en una cuerda tensa cuya densidad lineal es de 20 g/m viene dada por y=0.2cos(1.75x-628.32t) donde x e y se miden en cm y t se mide en segundos. a) Determinar la amplitud, la longitud de onda, la frecuencia y la velocidad de propagación de la onda; b) calcular la tensión de la cuerda

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Una onda que se propaga a través de un medio absorbente reduce su intensidad inicial a la mitad al atravesar una capa de espesor 3 cm. Determinar el espesor total necesario para reducir la intensidad hasta el 10% de su valor inicial.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un coche se desplaza por una carretera rectilínea con una velocidad constante de 100 km/h, haciendo sonar una bocina de frecuencia 200 s ^-1. Otro coche se aproxima a dicha carretera por un camino perpendicular a la misma, con una velocidad constante de 60 km/h. Calcular la frecuencia del sonido percibido por el ocupante del segundo vehículo, cuando la línea que une ambos coches forma un ángulo de 45 ^o con las carreteras. Supóngase aire en calma, y tómese la velocidad del sonido en el mismo 340 m/s en las condiciones de la experiencia.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Una anilla está colgada del techo mediante dos alambres, uno de cobre de 3 m de longitud y 5 mm² de sección, formando un ángulo de 30^o con la horizontal, y otro de hierro de 2 mm² de sección que forma un ángulo de 60^o con la horizontal. a) ¿Cuál de los dos alambres se romperá antes al colgar un peso de la anilla? b) ¿Cuánto se alargará cada alambre al colgar un peso de la anilla de 30 kg? E_Cu=11·10³ kp/mm²; E_Fe=10⁴ kg/mm²; σ_RCu=30 kg/mm²; σ_RFe=40 kg/mm².

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.