Física I

Cuando un cuerpo se mueve a través de un fluído experimenta una resistencia a su movimiento que puede representarse por medio de la ecuación:

donde F es una fuerza, r es la densidad del fluído, v es la velocidad del cuerpo relativa al fluído y A es el área de la sección recta del tubo. Demostrar que el coeficiente de arrastre C_D es adimensional.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Una partícula se encuentra inicialmente en el punto O, origen de un sistema de coordenadas cartesianas. Si su velocidad viene dada por el vector v=4t³i+2t² j, determinar: a) su trayectoria; b) las componentes tangencial y normal de su aceleración.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un objeto métalico que servirá de blanco está suspendido mediante un electroimán a una altura h y a una distancia x de una cervatana que puede disparar dardos con distintas velocidades y a distintos ángulos de inclinación. Se apunta con la cervatana al blanco y en el instante de disparar se abre el circuito y el blanco cae. ¿Alcanzará el dardo al blanco? En caso afirmativo, ¿en qué instante?

Problema de Cinemática de la Partícula.

Suponer que se realiza un aterrizaje en un planeta de otro sistema solar que tiene la misma masa por unidad de volumen que la Tierra, pero su radio es 10 veces el de la Tierra. ¿Cuál sería tu peso en ese planeta comparado con el que tienes en la Tierra?

Problema de Gravitación.

El programa de un vuelo no tripulado para explorar el planeta Marte establece que el vehículo de regreso a la Tierra describirá en primer lugar una órbita circular alrededor del planeta. Al pasar por el punto A será transferido a una órbita elíptica de transición encendiendo sus motores para aumentar su velocidad en Δv_A. Cuando pase por el punto B, el vehículo volverá a ser transferido a una segunda órbita de transición, disminuyendo la velocidad en Δv_B. Finalmente, al pasar el vehículo por el punto C se aumentará su velocidad en Δv_C para situarlo en la trayectoria parabólica de retorno. Sabiendo que el radio del planeta Marte es R=3400 km, que su masa es 0.108 veces la masa de la Tierra y que las alturas de los puntos A, B y C son d_A=2500 km, d_B=90000 km y d_C=1000 km respectivamente, determinar: a) el aumento de velocidad Δv_A que es necesario proporcionar al vehículo en el punto A para transferirlo a la primera órbita de transición; b) la variación de velocidad Δv_B que es necesario proporcionar al vehículo en el punto B para transferirlo a la segunda órbita de transición; c) el aumento mínimo de velocidad Δv_C que es preciso proporcionar al vehículo en el punto C para situarlo en una trayectoria de escape; d) el tiempo empleado por el vehículo para recorrer la primera órbita de transición entre los puntos A y B.

Problema de Gravitación.

Hállese la resultante del siguiente sistema de fuerzas: 40 kg verticalmente hacia abajo, 50 kg 53.13^o por encima de la horizontal hacia la derecha, 30 kg horizontal y hacia la izquierda.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Hallar un vector de módulo 3 y que sea paralelo al vector suma de:

a=i+2j+k; b=2i–j+k; c=i–j+2k

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Una persona sube por una escalera mecánica, que se encuentra parada, en 80 s. Cuando la escalera está en funcionamiento, puede subir a la persona en 50 s. ¿Cuánto tiempo emplearía en subir la persona caminando por la escalera en movimiento?

Problema de Cinemática de la Partícula.

El coche A da vuelta en una curva de 134 m con una velocidad de 48 km/h. En el instante indicado, el coche B se mueve a 72 km/h pero disminuye su velocidad a razón de 3 m/s². Determinar la velocidad del coche B observado desde el A. ¿Es esta velocidad la opuesta a la del coche A observado desde el B? La distancia que separa los dos coches en el instante representado es 30.48 m.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Dos bloques m₁=10 kg y m₂=5 kg están unidos por una varilla rígida y homogénea de masa 2 kg, como indica la figura. Determinar la tensión en los extremos y en el punto medio de la varilla.

Problema de Dinámica de la Partícula.