Física I

Una bola de cera de masa 100 g se mueve en dirección Este-Oeste con una velocidad de 20 cm/s. Contra ella choca otra bola de plomo, de masa doble que la anterior, que se está moviendo en dirección Sureste-Noroeste con velocidad de 50 cm/s. ¿En qué dirección y con qué velocidad se moverá el conjunto cera-plomo después del choque?

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Cada uno de los brazos del aspersor de la figura descargan un caudal de agua de 10 l/min con una velocidad de 12 m/s relativa al brazo. Despreciando el efecto del rozamiento hallar: a) la velocidad angular constante a la que gira el aspersor; b) el par M que debe aplicarse al aspersor para mantenerlo inmóvil.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un bloque de masa 500 g está unido a un muelle de constante elástica k=50 N/m, longitud 25 cm y masa despreciable. El conjunto está dispuesto sobre un plano liso inclinado 30^o como se muestra en la figura; determinar: a) la posición de equilibrio del bloque; b) la frecuencia de sus oscilaciones.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

El tubo horizontal hueco gira en torno al eje vertical EE´ (ver figura) con una velocidad angular constante . Las bolitas A y B de igual masa m=60 g resbalan sin rozamiento a lo largo del tubo. Si las longitudes de los resortes R₁ y R₂, sin deformar, son 50 cm y 60 cm, y sus constantes elásticas 150 N/m y 160 N/m respectivamente, calcule el aumento de longitud de cada resorte y las tensiones en cada uno de ellos.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Dos placas A y B de 50 kg de masa cada una se colocan sobre un plano inclinado 15^o como muestra la figura. Si el coeficiente de rozamiento entre las placas es de 0.1 y entre la placa A y el plano inclinado es 0.15, determinar la aceleración de cada placa.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Demostrar que si F está en Newton y m en kg/m las unidades de la velocidad, son m/s:

 

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

A una distancia r de un foco sonoro puntual se percibe una sonoridad de 40 dB. Para que la sensación sonora se reduzca a la mitad, nos hemos de alejar del foco en la dirección de propagación del sonido 100 m más. Determinar la distancia r así como la distancia umbral r₀ a partir de la cual no se percibe sonido.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Una sirena, que emite un sonido de frecuencia 10³ s^-1 , asciende verticalmente con una velocidad constante de 10 m/s, partiendo de un punto C situado a una distancia horizontal d=200 m de un observador situado en O. a) Supuesto el observador en reposo, determinar la frecuencia que percibe al cabo de 5 s de iniciarse el movimiento de la sirena; b) suponiendo que el observador se aleja del punto C según la recta CO con una velocidad constante de 2 m/s, calcular la frecuencia que percibe al cabo de 10 s de iniciarse el movimiento de la sirena. La experiencia se realiza con el aire en calma a una temperatura de 31^oC, admitiéndose que la velocidad del sonido en el aire a 0 ^oC es de 331.6 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un hilo de acero de 1 m de longitud y 1 mm² de sección recta está extendido horizontalmente entre dos soportes rígidos unidos a sus extremos. Entonces, se cuelga un peso de 5 kg del punto medio del hilo. a) Calcular el descenso que experimenta el punto medio del hilo, así como el esfuerzo tensor que soporta el mismo; b) calcular la energía elástica almacenada en el hilo tensado. Módulo de Young del acero: E=20·10¹⁰ N/m²

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

El volante de la figura está suspendido por su centro mediante un alambre sujeto a un soporte fijo, y se mide un período T₁ para la oscilación de torsión del volante en torno a su eje vertical. A continuación se colocan, diametralmente opuestos sobre el volante, dos pequeños pesos de masa m cada uno de ellos, situados a una distancia r del centro. Esta masa adicional da lugar a un período T₂ ligeramente mayor. Escribir el momento de inercia I del volante en función de las cantidades medidas.

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.