Física I

El disco ranurado gira en un plano horizontal en torno a su árbol que pasa por C, mientras que la corredera P de 450 g puede moverse libremente en la guía lisa. Partiendo del reposo con la corredera en la posición indicada, se proporciona al disco una aceleración angular en el sentido de las agujas del reloj de 40 rad/s². Calcular la fuerza en el plano horizontal F ejercida por la guía sobre P al iniciarse el movimiento y la aceleración inicial de P relativa a la ranura.

Problema de Dinámica de la Partícula.

El anillo A pesa 6.8 kg y desliza con rozamiento despreciable por la barra vertical. Cuando el anillo parte del reposo de la posición más baja, señalada en la figura, se mueve hacia arriba bajo la acción de una fuerza constante F=222.4 N aplicada mediante el cable. Calcular la constante k del resorte para que la compresión del mismo quede limitada únicamente a 7.6 cm. Se conoce la posición de la pequeña polea en B.

Problema de Trabajo y Energía.

Un niño lanza una bola verticalmente hacia arriba, con una velocidad inicial de 20 m/s. Transcurrido 1 s, el niño lanza otra bola, también verticalmente hacia arriba y con la misma velocidad inicial que la primera. a) ¿En qué instante y en qué posición se cruzarán ambas bolas? b) ¿Cuáles serán sus velocidades en ese instante?

Problema de Dinámica de la Partícula.

Una partícula de 3 g se mueve hacia una partícula de 7 g con una rapidez de 3 m/s. a) ¿Con qué velocidad se aproxima cada una al centro de masa? b) ¿Cuál es el momento de cada partícula relativo al centro de masa?

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un aparato de choque está formado por n bolas suspendidas de forma que permanezcan en la misma horizontal y sin entrar en contacto con las demás, como se indica en la figura. La masa de la primera bola es fm₀, la de la segunda bola f²m₀, la de la tercera bola f³m₀ y así sucesivamente, de forma que la masa de la última bola es fⁿm₀. Si sobre la primera bola incide otra masa m₀ que se mueve a la velocidad v₀ ésta produce una sucesión de choques a lo largo de la línea de bolas. Considerando que todos los choques son perfectamente elásticos: a) calcular la velocidad con que sale disparada la n-ésima bola; b) para f=0.9 y n=20 calcular la masa, velocidad y energía cinética de la última bola en función de los datos de la incidente.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una masa m₁ desliza sobre una superficie horizontal lisa sujeta a un muelle de constante elástica k, oscilando con una amplitud A. Cuando el muelle está en su máxima deformación y la masa está instantáneamente en reposo se coloca en la parte superior de m₁ otra masa m₂. a) ¿Cuál es el menor valor del coeficiente de rozamiento estático m entre ambas para que m₂ no deslice sobre m₁? b) ¿Cómo se modifican la energía total, la amplitud A, la frecuencia angular ω y el período T al situar m₂ sobre m₁?

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Un péndulo está constituido por una pequeña esfera de dimensiones que consideraremos despreciables, cuya masa es m=200 g, suspendida de un hilo inextensible y sin peso apreciable, de 2 m de largo. a) Calcular el período para pequeñas amplitudes; b) supongamos que en el momento de su máxima elongación la esfera se ha elevado 20 cm por encima del plano horizontal que pasa por su posición de equilibrio. Calcular su velocidad, energía cinética y tensión del hilo cuando pase por la vertical; c) supongamos que al pasar por la vertical el hilo encuentra un clavo O´ situado 1 m por debajo del punto de suspensión O y normal al plano de oscilación. Describir el movimiento ulterior de la esfera. Calcular la relación de las tensiones del hilo cuando el péndulo alcanza sus posiciones extremas; d) calcular el período de este péndulo, tal como se describe en el apartado anterior, para pequeñas amplitudes.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Si la amplitud del séptimo ciclo de una oscilación lineal subamortiguada es 30 veces la amplitud del decimonoveno ciclo, calcular la razón de amortiguamiento .

Problema de Movimiento Oscilatorio.

El movimiento bidimensional del pasador A de la figura, cuya masa es de 10 g, se define mediante las relaciones: r = 5t-2t² y θ= t² donde r se expresa en centímetros, t en segundos y θ en radianes. Determinar: a) la velocidad del pasador, b) la aceleración del mismo, c) la fuerza que actúa sobre el pasador en el instante en que t = 1 s y d) el radio de curvatura de la trayectoria en ese instante.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB1998.

Un rollo de metal de 1 kg de peso en el aire, pesa dentro del agua 886 g. De este alambre tomamos un metro y colgamos de uno de sus extremos un peso de 20 kg, observándose un alargamiento de 2 mm. El alambre es de 1 mm² de sección. Con estos datos, calcúlese la velocidad de propagación de una onda longitudinal en el metal.

Problema de Movimiento Ondulatorio.