Física I

a) Defina qué se entiende por una onda y explique lo que se propaga en este movimiento ondulatorio. b) Explicar qué es una onda longitudinal y una onda transversal. c) Escriba la expresión de la función de onda armónica y explique 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.

a) Defina el momento angular de una partícula. Demostrar que si la partícula se mueve en un plano, la dirección del momento angular permanece constante. b) Defina fuerzas centrales. Demostrar que la trayectoria de una partícula sometida a una fuerza central está en un plano (a partir de la relación del momento de las fuerzas y la variación del momento angular).

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

A partir de la segunda ley de Newton aplicada a la rotación de un sólido explicar el principio de conservación del momento angular. Demostrar que esto sucede siempre cuando la única fuerza que actúa sobre el cuerpo es el peso y describirlo en el giro sobre sí mismo de un patinador en una pista de hielo.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

a) Explicar qué se entiende por movimiento relativo y su aplicación en la Física. b) Plantear gráficamente este movimiento, especificando la trayectoria de arrastre y relativa, y escribir la expresión de la velocidad absoluta, especificando los términos absoluto, relativo y de arrastre.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Un objeto que emite un sonido de frecuencia f₀ se aproxima con velocidad v_s a un observador en reposo. Antes de que el objeto pase, el observador nota que el sonido tiene una frecuencia f₁, y después de haber pasado el sonido tiene una frecuencia f₂, con f₁/f₂=1.2. Encuentre la rapidez del objeto.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Un paquete cuelga de una balanza de resorte sujeta al techo de un ascensor. a) Si el ascensor tiene una aceleración hacia arriba de 1.2 m/s² y la balanza marca 25 kg, ¿cuál es el verdadero peso del paquete? b) ¿En qué circunstancias indicará la balanza 15 kg? c) ¿Qué indicará la balanza si se rompe el cable del ascensor?

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Representar y explicar el diagrama esfuerzo-deformación unitaria para los distintos tipos de materiales.

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Se pretende fabricar una cuerda cilíndrica para una guitarra con 5 g de un acero de densidad 7800 kg/m³ y una resistencia a la rotura de 7·10⁸ N/m². Calcular: a) la longitud y radio de la cuerda más larga y delgada que pueda someterse a una tensión de 800 N sin romperse; b) la frecuencia fundamental máxima que podría tener esa cuerda; c) supongamos un murciélago que vuela a una velocidad v=5 m/s emite esa misma frecuencia multiplicada por 100. Si la frecuencia que oye el murciélago del sonido reflejado en un insecto es de 28 kHz, ¿el insecto se está alejando o acercando al murciélago? Razona la respuesta. d) Si las direcciones de vuelo de ambos están sobre la línea que une sus posiciones, ¿cuál es la velocidad del insecto?
Velocidad del sonido en las condiciones del problema: v=340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2000.

Una lanzadera L de masa 2700 kg y un satélite S describen órbitas circulares en torno a la Tierra de alturas 290 km y 611 km respectivamente. Para poder recuperar el satélite, la lanzadera se coloca primero en una trayectoria elíptica BC aumentando su celeridad cuando pasa por B en 68.30 m/s. Después aumenta nuevamente su velocidad en C en 89.95 m/s para introducirla en una segunda órbita elíptica de transición CD. Sabiendo que la distancia del punto C al centro de la Tierra es de 6900 km, determinar:
a) las velocidades de la lanzadera y el satélite en sus órbitas circulares respectivas; b) la masa del satélite si la fuerza de atracción gravitatoria sobre el mismo es el 91.02% de la fuerza de atracción gravitatoria sobre la lanzadera en sus órbitas iniciales; c) la velocidad areolar de la lanzadera en la segunda órbita elíptica; d) el incremento de velocidad de la lanzadera en D para pasar a la órbita del satélite.
Datos: R_T=6370 km; M_T=6·10²⁴ kg; G=6.67·10^-11 Nm²/kg².

Problema de Gravitación. Aparece en la convocatoria de FEB2002.

¿Cuál será la cantidad de movimiento de un disco homogéneo de masa M y radio R que gira en torno a su eje con velocidad angular ω? Justifíquese la respuesta.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.