Física I

Determinar la velocidad mínima necesaria para que al hacer girar un cubo lleno de agua siguiendo una circunferencia vertical el agua no se salga del cubo.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Se tira hacia delante de la rueda representada en la figura mediante una fuerza constante P de 260 N. El peso de la rueda es de 375 N y su radio de giro respecto al eje de la rueda (radio de giro centroidal) es de k=231 mm (I_G=mk²). La rueda va rodando sin deslizamiento por la superficie horizontal y en la posición representada lleva una velocidad angular de 15 rad/s en sentido horario. Determinar: a) la aceleración angular de la rueda y las componentes horizontal y vertical de la fuerza que le ejerce la superficie; b) el valor del mínimo coeficiente de rozamiento que evita el deslizamiento; c) la velocidad angular de la rueda cuando ha dado una vuelta completa.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

a) ¿Cómo se define la cantidad de movimiento de una partícula? Explicar la relación entre esta magnitud física y la inercia de los cuerpos a moverse. b) En el caso de fuerzas centrales, una partícula se mueve describiendo una trayectoria que viene dada por la ecuación de la cónica r(θ)=α/[1+εcos(θ)]. Explicar qué tipos de cónicas se pueden tener en función de la excentricidad ε.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

a) Enunciar y comentar la ley de Stokes, que expresa la fuerza de fricción de un sólido moviéndose en un fluido (considerando el caso de velocidades pequeñas). b) Para esta situación física, definir el concepto de velocidad límite. Deducir dicho valor a partir del análisis dinámico de un objeto que cae bajo la acción de su peso en el seno de un fluido (considerando también el término del empuje).

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Un muchacho de peso 360 N se balancea sobre una charca de agua con una cuerda atada en la rama de un árbol en el borde de la charca. La rama está a 12 m por encima del nivel del suelo y la superficie del agua está a 1,8 m por debajo del suelo. El muchacho coge la cuerda con la mano en un punto a 10,6 m de la rama y se mueve hacia atrás hasta que la cuerda forma con la vertical un ángulo de 23^o. Entonces se lanza y cuando la cuerda pasa por la posición vertical se suelta de la cuerda y cae en la charca. Determinar: a) el módulo de la velocidad del muchacho en el momento de caer en el agua; b) el módulo de la velocidad del muchacho en el instante en que se suelta de la cuerda (al pasar por la vertical); c) la distancia en horizontal respecto de este punto (la vertical del punto de suspensión) a la que cae el muchacho; d) las componentes intrínsecas de la aceleración en el último instante (justo al caer en la charca).

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de ENE2017.

Una masa de 0,5 kg desliza sin rozamiento por una varilla vertical según se indica en la figura. La longitud natural del resorte es l₀=200 mm y la distancia d=300 mm. Si se suelta la masa partiendo del reposo cuando b=0, determinar: a) la constante del resorte que haga que b_máx=400 mm; b) la aceleración de la masa cuando b=400 mm: c) la reacción que ejerce la varilla sobre la masa en ese momento. ¿Por qué lado de la varilla se realiza el apoyo?

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de FEB2018.

Los dos bloques representados en la figura están unidos mediante un hilo inextensible y sin peso. Se sueltan, partiendo del reposo, cuando el resorte está indeformado. El plano horizontal es rugoso (coeficientes de rozamiento estático y cinético 0,3 y 0,2 respectivamente) mientras que el plano inclinado es liso. a) Demostrar que para las condiciones iniciales el rozamiento no es suficiente como para impedir que se inicie el movimiento; b) determinar la máxima velocidad de los bloques y el alargamiento que en esa condición sufre el resorte; c) calcular la máxima distancia que recorrerá el bloque de 10 kg hacia abajo por el plano inclinado.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de JUL2002.

Demostrar que la energía total de un satélite que describe una órbita circular es igual a la mitad de su energía potencial.

Cuestion de Gravitación.

Una barra homogénea de masa m=100 kg está suspendida de tres alambres verticales de la misma longitud situados simétricamente. Determinar la tensión en los alambres si el del medio es de acero y los otros dos son de cobre. El área de la sección transversal todos los alambres es igual. El módulo de Young del acero es dos veces mayor que el del cobre.

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

El tono del silbato de una locomotora es de 500 Hz. Determinar la frecuencia del sonido que oye una persona en la estación si el tren se mueve con una velocidad de 72 km/h: a) acercándose; b) alejándose de la estación. Velocidad del sonido: v=331.45 m/s.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.