Física I

Analogías y diferencias entre el campo gravitatorio y el campo electrostático.

Cuestion de Gravitación.

Determinar la fuerza ejercida por el cinturón de seguridad sobre un conductor de 80 kg cuando el coche, moviéndose a la velocidad de 25 m/s (90 km/h) se estrella contra un obstáculo fijo. Suponer que el coche recorre (al deformarse) aproximadamente 1 m durante la colisión con una aceleración constante. Discutir qué ocurriría en caso de no llevar el cinturón de seguridad.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

La placa vertical pesa 730 kg siendo su centro de masa G y está sostenida en la posición que se muestra en la figura, por los cables paralelos A y B y por el cable horizontal C. Si se rompe el cable C, calcular la tensión en el cable B inmediatamente después de la rotura.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El camión, inicialmente en reposo con un rollo cilíndrico macizo de papel colocado en la forma indicada, avanza con aceleración constante. Hallar la distancia s que recorre el camión antes de que el rollo de papel salga de la plataforma horizontal. El rozamiento es suficiente para evitar el deslizamiento.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Se pretende colocar una sonda espacial en una órbita circular de 4000 km de radio alrededor de Marte. Para ello cuando la sonda llega a A, punto de su trayectoria de aproximación más cercano a Marte, se inserta primero en una órbita elíptica de transferencia reduciendo su velocidad en Δv_A. Esta órbita la lleva hasta el punto B con una velocidad muy reducida. Ahí la sonda es insertada en una segunda órbita de transferencia reduciendo su velocidad en Δv_B. Finalmente cuando llega al punto C se introduce en la órbita circular deseada reduciendo su velocidad en Δv_C. Sabiendo que r_A=9000 km, que Δv_A= 440 m/s y que la sonda se aproxima a A siguiendo una trayectoria parabólica, hallar: a) la distancia r_B del centro de Marte al punto B; b) el incremento de velocidad Δv_B; c) el tiempo que tarda la sonda en pasar de A hasta B en su primera órbita de transferencia; d) el incremento de velocidad Δv_C; e) la ecuación de la segunda órbita de transferencia.
G=6.67•10^-11Nm²/kg² y M_Marte=6.444•10²³kg.

Problema de Gravitación. Aparece en la convocatoria de FEB2007.

El pasador B de masa 100 g puede deslizar a lo largo de la ranura del brazo OC y de la ranura ED la cual está recortada en una placa vertical fija como indica la figura. Despreciando la fricción y sabiendo que el brazo OC gira con velocidad angular constante =10 rad/s de forma que q aumenta, determinar en el instante en que θ=30^o: a) la aceleración del pasador; b) la fuerza que la ranura OC ejerce sobre el pasador; c) la fuerza que la ranura DE ejerce sobre el pasador.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de FEB2008.

Los bloques A y B de masas 4 kg y 2 kg respectivamente están conectados por medio de un sistema de cuerda y poleas como se muestra en la figura. Se suelta desde el reposo con el resorte sin deformar siendo la constante del resorte de 300 N/m y el coeficiente de rozamiento entre el bloque A y la superficie horizontal μ= 0.1. determinar: a) la velocidad del bloque A cuando el B se ha desplazado 150 mm; b) la tensión de la cuerda en ese instante; c) la velocidad máxima del bloque B; d) el desplazamiento máximo del bloque B; e) la tensión de la cuerda cuando el desplazamiento de B es máximo.
(Las masas de las poleas, de la cuerda y del resorte son despreciables).

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de FEB2010.

¿Qué se entiende por trabajo de una fuerza? ¿Qué se entiende por fuerzas conservativas y no conservativas? A partir de la expresión W=ΔEc deduzca el teorema de conservación de la energía.

Cuestion de Trabajo y Energía.

a) ¿Qué es una onda? ¿Qué se propaga en un movimiento ondulatorio? b) Explicar qué es una onda longitudinal y una onda transversal. c) ¿Qué es, cuál es la diferencia y cómo se determinan la ‹‹velocidad de propagación›› de una onda y la ‹‹velocidad de movimiento de las partículas de un medio material›› en el que se propaga una onda?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Detallar las ecuaciones diferenciales del movimiento de una partícula en los casos de movimiento armónico simple, amortiguado y forzado (masa unida a un muelle), definiendo cada uno de los parámetros que intervengan en ellas. Interpretar físicamente las soluciones en cada una de las tres situaciones.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.