Física I

Una partícula se encuentra en un campo de fuerzas conservativas, tal que la fuerza que actúa sobre ella es:

F=(2xy+z³)i+x²j+3z²k

a) Obtener una expresión para la energía potencial de la partícula en dicho campo
b) calcular el trabajo que tenemos que realizar para llevar la partícula desde el punto (2, 1, 3) al origen del sistema.

Cuestion de Trabajo y Energía.

Cierto resorte se construye para que una fuerza F lo comprima una distancia x dada por x=F/100, donde x está dada en cm y F en N. Una masa de 8 kg cuelga del extremo del resorte en un elevador. Encuentre x en el caso en el que el elevador esté: a) en reposo; b) acelerando hacia arriba a 2 m/s²; c) acelerando hacia abajo a 2 m/s².

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

¿Qué se propaga en un movimiento ondulatorio longitudinal? ¿Y en uno transversal?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

El pasador P de masa 200 g se mueve con celeridad constante de 200 mm/s en sentido antihorario por la ranura circular, de radio 100 mm, del bloque A, como se muestra en la figura. Sabiendo que el bloque A, de masa 20 kg, baja por el plano inclinado a velocidad constante de 120 mm/s, hallar, para la posición en que θ=30^o: a) la velocidad de P respecto de los ejes xy; b) su aceleración respecto del mismo sistema de referencia; c) la fuerza que ejerce la ranura sobre el pasador P; d) el coeficiente de rozamiento existente entre el bloque A y el plano inclinado.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB2003.

Un objeto de 2.4 kg está sujeto a un muelle de constante de fuerza k=4.5 kN/m y se encuentra sobre una superficie horizontal lisa. El muelle se estira 10 cm desde el equilibrio y se deja en libertad. Determinar: a) frecuencia del movimiento; b) período; c) amplitud; d) velocidad máxima; e) aceleración máxima; f) cuando alcanza por primera vez su posición de equilibrio, ¿cuánto valdrá su aceleración?

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Una esfera de 1 kg se desliza por una varilla lisa contenida en un plano vertical y cuya forma puede describirse mediante la ecuación donde x e y se miden en metros. Cuando la esfera se encuentra en la posición A de la figura, su celeridad es de 3 m/s hacia la izquierda. Si el resorte (k=50 N/m) tiene una longitud natural de 0.6 m, determinar: a) la aceleración de la esfera; b) la fuerza que ejerce sobre ella la varilla.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de SEP2004.

La figura presenta la gráfica de la posición en función del tiempo en un movimiento unidimensional. Dibuje las gráficas de la velocidad y aceleración en función del tiempo.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Sabiendo que la constante de gravitación universal vale:

hallar su valor: a) en el Sistema Internacional; b) cuando se miden las masas en kg, las fuerzas en kp y las distancias en m.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Un automóvil se desplaza 13 km hacia el norte, después 7 km hacia el este y después 25 km hacia el noreste. Expresar los vectores de posición del automóvil en cada cambio de dirección respecto al punto de partida.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un pequeño objeto se lanza pendiente abajo en la forma indicada. Calcular la celeridad inicial u.

Problema de Cinemática de la Partícula.