Física I

Un tubo de longitud l=1 m, cerrado por un extremo y abierto por el otro, tiene el aire de su interior a T=20 ºC. En estas condiciones, la frecuencia del segundo armónico es ν_2º= 424 s^-1. Calcúlese:
a) La frecuencia de vibración fundamental.
b) La velocidad del sonido en dichas condiciones.
A continuación se divide el tubo en dos compartimentos, el primero de ellos cerrado por ambos extremos, de longitud L₁ = 0.75 m, y el segundo cerrado por un extremo y abierto por el otro, de longitud L₂ = 0.25 m. Si se eleva la temperatura del aire del primer compartimento a T₁=88 ^oC, y se mantiene la del segundo a T₂=20 ^oC, calcular:
c) la frecuencia más baja para la que se producen ondas estacionarias en ambos compartimentos.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de SEP1998.

¿Cómo cambia la frecuencia fundamental de una cuerda tensa cuando se duplica: a) su tensión? b) su densidad lineal? c) su diámetro? d) su longitud?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

En el movimiento ondulatorio: a) definir el concepto de ondas y frente de ondas; b) describir ondas planas, esféricas y cilíndricas. Dar un ejemplo de cada una; c) describir cómo varía la intensidad de las ondas planas, esféricas y cilíndricas en medios no absorbentes y en medios absorbentes.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

El BIO (Buque de Investigación Oceanográfico) Hespérides, en reposo, emite pulsos sonoros de 40 MHz por medio de un sonar. Tras 80 ms recibe los pulsos que han sido reflejados por una ballena que se desplaza en la vertical del barco, con una frecuencia de 40.125 MHz. Si la velocidad del sonido en el mar es de 1.5 km/s, determinar: a) la velocidad de la ballena; b) la distancia a la que se encuentra sumergida la ballena cuando el sonar emite los pulsos sonoros; c) la distancia a la que se encuentra sumergida la ballena cuando los pulsos llegan de nuevo al BIO; d) la frecuencia que percibe la ballena.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2003.

Hallar la variación relativa de la densidad de una barra de cobre cilíndrica al ser comprimida por una presión P=1000 kg/cm². Tómese como coeficiente de Poisson para el cobre: μ=0.35; módulo de Young: E=1.18·10¹¹ N/m²

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Un cubo de gelatina de 30 cm de arista tiene una cara sujeta, mientras que a la cara opuesta se le aplica una fuerza tangencial de 1 N. La superficie a la que se aplica la fuerza tangencial se desplaza 1 cm. a) ¿Cuál es el esfuerzo cortante? b) ¿Cuál es la deformación unitaria por cizalladura? c) ¿Cúal es el módulo de rigidez?

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Calcúlese cuánto cambia el volumen cuando se somete una barra cilíndrica a un esfuerzo tensor σ. Se suponen conocidos el volumen inicial V₀, el módulo de Young E y el coeficiente de Poisson μ.

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Un rodillo pesado de radio r que descansa sobre un suelo horizontal rugoso está sometido a la acción de una fuerza de tracción P que actúa en el perímetro de un eje de radio a con una inclinación que forma un ángulo constante β con la horizontal. Determinar el movimiento del centro del rodillo. ¿Cuál deberá ser el valor mínimo del coeficiente de rozamiento para que ruede? El radio de giro centroidal es k.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El disco superior de la figura tiene una masa m₁, un radio de giro centroidal k y un radio r, y rueda sin deslizar sobre el disco mayor, fijo rigidamente y que no puede girar. La barra de conexión tiene una masa m₂ y puede tratarse como una varilla delgada de longitud L. Determinar la aceleración angular a de BO en la posición indicada debida al par de momento M aplicado por la barra en O.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Un aro y un disco homogéneos, del mismo radio r=0,3 m y de la misma masa m=2 kg llevan enrolladas sendas cuerdas en su periferia. Ambos se sueltan desde el reposo y desde la misma altura al mismo tiempo, a la vez que la cuerda permanece sujeta. Determinar, para cada uno: a) la aceleración del centro de masas; b) la aceleración angular del sólido; c) la tensión en la cuerda; d) la velocidad del centro de masas después de dar una vuelta completa; e) ¿cuál de los dos tardará menos tiempo en descender esa altura?
Momento de inercia de un aro respecto de un eje que pase por su centro: mr²
Momento de inercia de un disco respecto de un eje que pase por su centro: 1/2 mr²

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2014.