Física I

Un cohete lanzado desde la superficie terrestre lleva una celeridad de 8850 m/s cuando finaliza la propulsión a una altitud de 550 km. En ese instante, la trayectoria del cohete está inclinada 84^o respecto a la recta radial que pasa por el centro de la Tierra. Determinar: a) la excentricidad e de la trayectoria; b) la altitud del cohete en el perigeo; c) la velocidad del cohete en el apogeo y en el perigeo; d) el período de la órbita.
Datos: Masa de la Tierra M=6·10²⁴ kg; radio de la Tierra R=6370 km; constante de gravitación universal G=6.67·10^-11 Nm²/kg².

Problema de Gravitación. Aparece en la convocatoria de JUL2000.

¿Cómo influye el movimiento de la Tierra en el desgaste de los raíles de un tren que circula con dirección este-oeste y en otro que circula con dirección norte-sur? ¿Qué ocurre si los raíles son los que sujetan una atracción de feria consistente en una cabina dotada de un movimiento vertical de caída libre? Discuta las distintas posibilidades.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Explicar la razón de ser de los peraltes existentes en las curvas, apoyándose en el diagrama de fuerzas de un coche en una curva peraltada. Discutir qué es lo que ocurre cuando hay y cuando no hay rozamiento.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

El par de bloques representado en la figura está conectado mediante un hilo inextensible y sin peso. El resorte tiene una constante k=500 N/m y una longitud natural l₀=400 mm. El rozamiento y la masa de las poleas son despreciables. Si se suelta el sistema desde el reposo cuando el bloque de 2 kg está 800 mm a la izquierda de O, determinar para la posición x=0: a) la velocidad de los bloques; b) la tensión en la cuerda; c) la aceleración de los bloques; d) la reacción normal que ejerce el suelo sobre el bloque de 2 kg.

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de JUL2003.

Dos objetos se encuentran en reposo sobre una superficie sin rozamiento. El objeto 1 tiene una masa mayor que el objeto 2. Cuando se aplica una fuerza al objeto 1 éste se acelera a lo largo de un desplazamiento Δx. Se deja de ejercer la fuerza sobre el objeto 1 y se aplica al objeto 2. Una vez que el objeto 2 se ha acelerado a lo largo del mismo desplazamiento Δx, cuál de las siguientes relaciones es cierta: a) p₁ < p₂; b) p₁=p₂; c) p₁ > p₂; d) K₁ < K₂; e) K₁=K₂; f) K₁ > K₂ (p=cantidad de movimiento, K=energía cinética).

Cuestion de Trabajo y Energía.

a) En un problema de un examen en el que intervienen la aceleración de la gravedad g y el radio de un cilindro r, un alumno encuentra para la aceleración angular del cilindro, α, la expresión:

¿Puede ser correcta esta solución?
b) La posición de un móvil viene dada en función del tiempo t y de la posición inicial x₀ por x=x₀cos(3t). ¿Puede esta expresión ser válida independientemente de las unidades elegidas?

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Si el bloque B de la figura se mueve hacia abajo con una velocidad constante de 180 mm/s determinar: a) la velocidad del bloque A; b) la velocidad de la polea D.

Problema de Cinemática de la Partícula.

En un terreno se lanza verticalmente una pelota hacia arriba, con una velocidad inicial de 10 m/s. El viento produce una fuerza horizontal constante sobre la pelota, que es igual a la quinta parte del peso de ésta. Se pide: a) distancia L entre el punto de impacto y el de lanzamiento; b) velocidad de la pelota en el punto más alto de la trayectoria; c) velocidad de la pelota en el momento del impacto; d) ángulo que forma la velocidad en el impacto con la horizontal; e) altura máxima que alcanzará la pelota. Tómese g=10 m/s².

Problema de Cinemática de la Partícula.

El brazo ranurado OA lleva un pequeño vástago A de diámetro despreciable cuya posición en la ranura está determinado por la rotación del brazo respecto a la leva circular fija. Si OA gira a velocidad constante dθ/dt=k durante un cierto intervalo de tiempo, hallar la aceleración total de A.

Problema de Cinemática de la Partícula.

El satélite Explorer III tuvo una órbita elíptica con un perigeo de 175 km sobre la superficie terrestre y una velocidad de 29620 km/h en su perigeo. Determinar: a) la excentricidad de su órbita; b) su semieje mayor; c) su período de revolución; d) su velocidad y altura en el apogeo.

Problema de Gravitación.