Física I

El cilindro macizo de radio r se encuentra en reposo sobre la cinta plana horizontal cuando a ella se aplica una fuerza P. Si P es suficiente para que haya deslizamiento entre la cinta y el cilindro en cualquier instante, determinar el tiempo t requerido para que el cilindro alcance la posición señalada por trazos. Calcular también la velocidad angular ω del cilindro en la misma posición. El coeficiente de rozamiento entre la cinta y el cilindro es µ.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

¿Cómo se relacionan las constantes de la ecuación que describe el movimiento armónico simple con las condiciones iniciales del movimiento?

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

a) ¿Cuáles son las características más significativas del oscilador amortiguado forzado? b) ¿Cómo se define el fenómeno de la resonancia? c) ¿Podemos hablar de resonancia cuando el amortiguamiento es grande o crítico o solamente si es débil?

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Se deja caer desde el reposo una masa m unida a un muelle de constante k que cuelga verticalmente. Determinar la distancia que cae la masa antes de que empiece a moverse hacia arriba.

Cuestion de Trabajo y Energía.

a) Definir, desde el punto de vista cinemático, qué elementos son necesarios para describir el movimiento de una partícula. b) Detallar y comentar las expresiones de los vectores posición, velocidad y aceleración en coordenadas cartesianas y en componentes intrínsecas. c) En componentes intrínsecas, ¿qué información proporcionan la aceleración tangencial y la aceleración normal?

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

a) Definir el centro de masas de un sistema de partículas. Mostrar que el momento lineal del sistema de partículas es nulo si tomamos como referencia el centro de masas. b) Considérese la situación de choque completamente inelástico entre dos partículas A y B (masas m_A y m_B), estando la partícula B en reposo inicialmente. Obtener explícitamente la expresión de la pérdida de energía cinética debida al choque y determinar su valor numérico en el caso m_A=m_B.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Obtener la expresión del coeficiente de fricción por rodadura (µ_rod) a partir del análisis del caso real del movimiento de rodadura. Compararlo con el coeficiente de rozamiento por deslizamiento e indicar qué es más efectivo para el movimiento, el deslizamiento o la rodadura.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

Una partícula se desplaza respecto a un sistema de referencia móvil que se desplaza a su vez con un movimiento de traslación y rotación respecto de un sistema de referencia fijo. Haga un gráfico con los ejes de los dos sistemas y las coordenadas del punto. Describa el movimiento absoluto, relativo y de arrastre y escriba la expresión matemática de las trayectorias y de las velocidades, especificando cada una de ellas (absoluta, relativa y de arrastre) y respecto a qué ejes se define cada una.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

a) Explica qué se entiende por movimiento relativo. Considera una partícula P que es vista por dos observadores O y O’, siendo O un sistema de referencia que consideraremos fijo y O’ un sistema de referencia móvil, que puede girar y trasladarse. Escribe la expresión de la trayectoria absoluta del movimiento del punto P, especificando la trayectoria de arrastre y relativa y respecto a qué ejes se define cada una; b) escribe también la expresión de la velocidad absoluta, explicando cómo aparecen los distintos términos (absoluto, relativo y de arrastre) y su sentido físico.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Considérese una partícula atada a un hilo de longitud r que se mueve sobre una mesa con un movimiento circular (radio constante r) uniformemente acelerado. a) Dibuje los vectores posición, velocidad y aceleración de la partícula en coordenadas cartesianas y sus expresiones matemáticas. b) Dibuje el vector aceleración en componentes intrínsecas y sus expresiones, indicando su significado físico. c) Dibuje los vectores velocidad y la aceleración angular. d) Dibujar las fuerzas aplicadas sobre la partícula (Diagrama del sólido libre).

Cuestion de Dinámica de la Partícula.