Física I

Se pretende fabricar una cuerda cilíndrica para una guitarra con 5 g de un acero de densidad 7800 kg/m³ y una resistencia a la rotura de 7·10⁸ N/m². Calcular: a) la longitud y radio de la cuerda más larga y delgada que pueda someterse a una tensión de 800 N sin romperse; b) la frecuencia fundamental máxima que podría tener esa cuerda; c) supongamos un murciélago que vuela a una velocidad v=5 m/s emite esa misma frecuencia multiplicada por 100. Si la frecuencia que oye el murciélago del sonido reflejado en un insecto es de 28 kHz, ¿el insecto se está alejando o acercando al murciélago? Razona la respuesta. d) Si las direcciones de vuelo de ambos están sobre la línea que une sus posiciones, ¿cuál es la velocidad del insecto?
Velocidad del sonido en las condiciones del problema: v=340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2000.

Una lanzadera L de masa 2700 kg y un satélite S describen órbitas circulares en torno a la Tierra de alturas 290 km y 611 km respectivamente. Para poder recuperar el satélite, la lanzadera se coloca primero en una trayectoria elíptica BC aumentando su celeridad cuando pasa por B en 68.30 m/s. Después aumenta nuevamente su velocidad en C en 89.95 m/s para introducirla en una segunda órbita elíptica de transición CD. Sabiendo que la distancia del punto C al centro de la Tierra es de 6900 km, determinar:
a) las velocidades de la lanzadera y el satélite en sus órbitas circulares respectivas; b) la masa del satélite si la fuerza de atracción gravitatoria sobre el mismo es el 91.02% de la fuerza de atracción gravitatoria sobre la lanzadera en sus órbitas iniciales; c) la velocidad areolar de la lanzadera en la segunda órbita elíptica; d) el incremento de velocidad de la lanzadera en D para pasar a la órbita del satélite.
Datos: R_T=6370 km; M_T=6·10²⁴ kg; G=6.67·10^-11 Nm²/kg².

Problema de Gravitación. Aparece en la convocatoria de FEB2002.

¿Cuál será la cantidad de movimiento de un disco homogéneo de masa M y radio R que gira en torno a su eje con velocidad angular ω? Justifíquese la respuesta.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Definir el módulo de compresibilidad de un material y deducir cuál es su relación con su módulo de Young y su coeficiente de Poisson.

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

¿Cómo influirían la temperatura y la presión atmosférica en la frecuencia fundamental de un tubo de órgano situado al aire libre?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Si se escoge como unidad de medida una baldosa cuadrada concreta de área A, ¿cuál es la longitud de uno de los lados de un cuadrado de 400 unidades de área?

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Dedúzcase por cálculo dimensional la fórmula de Stokes que expresa la resistencia R ofrecida por un fluído de viscosidad η al desplazarse en su seno, en régimen laminar, una esfera de radio r a velocidad v. Tomar para la viscosidad la expresión:

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Determinar la velocidad v y la aceleración a del cubo en función de x si es constante la velocidad v_B del jeep. Cuando x=0 los extremos A y B coinciden en C.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un cohete se dispara verticalmente y se sigue mediante la antena de radar indicada en la figura. En el instante en que q=60^o, las medidas dan =0.03 rad/s y r=7620 m, y se encuentra que la aceleración vertical del cohete es a=19.5 m/s² . Determinar los valores de y para ese instante.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un satélite de 4000 kg describe una órbita circular de 7000 km de radio alrededor de la Tierra. a) Al cabo de algún tiempo, como consecuencia de la fricción atmosférica, la órbita se reduce a otra circular de 6600 km. Calcular los cambios que experimenta la velocidad, la velocidad angular, el período de revolución y las energías cinética, potencial y total. b) Suponiendo que la resistencia del aire sobre el satélite represente una fuerza promedio de 2 N, estimar el tiempo necesario para la mencionada reducción del radio orbital. c) Hacer una estimación del número de vueltas que ejecuta el satélite durante ese tiempo.

Problema de Gravitación.