Física I

Defina el momento angular de una partícula y deduzca en qué condiciones su dirección permanece constante. A partir de la expresión que relaciona el momento de las fuerzas con la variación temporal del momento angular deducir que en el caso de fuerzas centrales el movimiento de la partícula es plano. Mostrar algunos ejemplos.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Una partícula de 10^-3 kg de masa recorre un segmento horizontal de 5 cm de longitud en 1 s con movimiento vibratorio armónico simple. La partícula en el instante inicial está situada en la posición central del recorrido y se dirige hacia elongaciones positivas. a) Escribe la ecuación del movimiento; b) calcula su energía cinética en el instante 2,75 s; c) ¿cuál es el primer instante en que coinciden los valores de la energía cinética y de la energía potencial? d) A continuación el sistema se introduce en un medio con rozamiento, siendo la fuerza de rozamiento F_r=-4·10^-3v, donde v es la velocidad de la partícula en cada instante. Calcula el tiempo que transcurre hasta que la amplitud de las oscilaciones se reduce a la milésima parte de la inicial.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

En una colisión frontal de dos sólidos, definir el impulso de deformación y el de restauración y sus expresiones matemáticas. Definir el coeficiente de restitución y escribir su expresión matemática. ¿Qué expresiones matemáticas utilizaría para resolver un caso de colisión elástica o una colisión inelástica?

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

En el laboratorio, un alumno realiza una serie de experimentos de movimiento oscilatorio. Las mediciones son de posición, velocidad y aceleración de un bloque de 2 kg unido a un resorte. Con las prisas, el alumno olvida colocar el eje de tiempos en todas las gráficas que se lleva a casa, así como el eje vertical en la gráfica de la posición. Ayuda al alumno a terminar de resolver su práctica, donde tiene que determinar: a) el período y la amplitud del movimiento oscilatorio; b) la ecuación de la posición del móvil en función del tiempo y la constante de recuperación del resorte; c) el primer instante de tiempo en que la energía cinética queda reducida a la mitad; d) a continuación el sistema se introduce en un medio viscoso, y se observa que el período del movimiento pasa a ser 1,3 s. ¿Cuánto tiempo tiene que transcurrir para que la amplitud de las oscilaciones se reduzca a la milésima parte?

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de ENE2020.

El módulo de Young de un alambre de aluminio es 6·10¹⁰ N/m². ¿Cuánto se estirará un alambre de aluminio de 3 m de largo por la acción de un bloque de 5 kg si el diámetro del alambre es de 1 mm?

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una masa m oscila en un plano horizontal con una amplitud A en el extremo de un resorte de constante K. Cuando el resorte está estirado una distancia A se engancha una segunda masa m’ a la primera. Justifique cómo será la nueva amplitud de oscilación.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Una esfera de plomo de 1 m de diámetro tiene en su interior una cavidad esférica de 0.1 m de diámetro con su centro a 40 cm del de la esfera. ¿Con qué fuerza atraerá un cuerpo puntual de 10 g que se encuentra a 80 cm del centro de la esfera y la línea que lo une con el centro de la cavidad forma un ángulo a con el que lo une con el centro de la esfera? Densidad del plomo: 11300 kg/m³.

Cuestion de Gravitación.

Explique el concepto de resonancia y dibuje y comente las curvas de resonancia en amplitud.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

El pasador A de 200 g está obligado a moverse en la ranura parabólica de la placa fija. El pasador está guiado, también, por la ranura vertical que le comunica una celeridad constante hacia la derecha de 10 cm/s en un intervalo de su movimiento. Determinar, para la posición x=10 cm:
a) la velocidad v del pasador; b) su aceleración a; c) las reacciones que sobre el pasador ejercen las dos guías lisas (la guía parabólica y la guía vertical.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB2002.

Si la masa de un sistema cambia, ¿serán colineales la aceleración y la fuerza? Justifíquese la respuesta.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.