Examen Fisica I 11 Septiembre 2018, preguntas Universidad de Sevilla Primer Parcial PDF

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Examen Final de Física I (1º PARCIAL). Primera Convocatoria Ordinaria (1-Febrero-2019).Grado en Ingeniería Eléctrica. Escuela Politécnica Superior (EPS)Notas preliminares(LEER ATENTAMENTE):(1) Ver NOTA MUY IMPORTANTE a pie de página. (2) Para aprobar es necesario obtener al menos 2 puntos en teoría ...

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Examen Final de Física I (1º PARCIAL). Primera Convocatoria Ordinaria (1-Febrero-2019). Grado en Ingeniería Eléctrica. Escuela Politécnica Superior (EPS) Notas preliminares(LEER ATENTAMENTE):

(1) Ver NOTA MUY IMPORTANTE a pie de página. (2) Para aprobar es necesario obtener al menos 2 puntos en teoría y 2 puntos en problemas. (3) Responder claramente a cada subepígrafe por separado. (4) No escribir con lápiz. (5) No redondear resultados numéricos hasta el resultado final.

TEORIA

T1. (2,5 ptos) (a) Explicar detalladamente qué es el momento angular o cinético de una partícula. (b) Deducir la ecuación equivalente a la segunda ley de Newton para la dinámica de rotación. (c) Explicar detalladamente en qué consiste el principio de conservación del momento angular y su aplicación para el caso de fuerzas centrales. Nota.- Incluir en las respuestas los esquemas pertinentes, casos particulares de interés etc.

T2. (2,5 ptos) Indicar las respuestas correctas (ver NOTA abajo): (Cuestión 1) En los CD y los DVD ( Fig.1), la información se almacena en un patrón codificado de agujeros diminutos, los cuales están dispuestos en una pista que forma una espiral del centro al borde del disco. Cuando el disco gira dentro de un reproductor, la pista se escanea con velocidad lineal constante. ¿Cómo debe cambiar la velocidad de rotación del disco mientras la cabeza lectora del reproductor sigue la pista?.- (i) La velocidad de rotación debe aumentar. (ii) La velocidad de rotación debe disminuir. (iii) La velocidad de rotación debe permanecer igual. (Cuestión 2) La Fig.2 muestra un deslizador de masa m1 que se mueve sin fricción sobre un riel de aire horizontal, sujeto a un objeto de masa m2 con un cordón sin masa. Cuando se suelta, el objeto colgante acelera hacia abajo, el deslizador acelera a la derecha y el cordón gira la polea (de momento de inercia I y radio R) sin deslizarse ni estirarse. Ordene de mayor a menor, las magnitudes de las siguientes fuerzas que actúan durante el movimiento: tensión T 1, tensión T2 y el peso m2g. (Cuestión 3) Si los casquetes polares se derritieran totalmente por el calentamiento global, el hielo derretido se redistribuiría en toda la Tierra. Este cambio haría que la duración del día (el tiempo que la Tierra tarda en girar sobre su eje): (i) aumentara; (ii) disminuyera; (iii) permaneciera igual. Suponga que el Sol, la Luna y los planetas ejercen momentos de torsión (torcas) despreciables sobre la Tierra. NOTA.- Para que las cuestiones sean puntuadas es necesario fundamentar las respuestas escogidas con los razonamientos, esquemas y/o expresiones matemáticas/ecuaciones pertinentes.

PROBLEMAS

P1. (2,5 ptos) Una bala de masa m=20 g se incrusta en un bloque de masa M=780 g que descansa sobre una superficie horizontal sin fricción, sujeto a un resorte, tal como se ve en la figura. El impacto comprime el resorte 25 cm. Del resorte se sabe que una fuerza de 0,3 N produce una compresión de 0,75 cm. Calcule: (a) la constante elástica del muelle; (b) la velocidad del conjunto bloque-bala justo después del choque; (c) la velocidad de la bala antes del choque. (d) Suponga ahora que hay rozamiento entre la superficie y el bloque (d=0,35). Si la bala lleva la velocidad calculada en el apartado (c), ¿cuánto se comprimirá el resorte? Nota-resolución: para obtener la máxima puntuación es preciso justificar razonadamente por qué es posible aplicar las leyes de la física utilizadas. P2. (2,5 ptos) Enrollamos un cable ligero y flexible en un cilindro sólido de masa M y radio R según se muestra en (Fig.3) (I=MR2/2). El cilindro gira con fricción despreciable sobre un eje horizontal estacionario. Atamos el extremo libre del cable a un bloque de masa m y soltamos el objeto sin velocidad inicial a una distancia h sobre el suelo. Conforme el bloque cae, el cable se desenrolla sin estirarse ni resbalar, haciendo girar al cilindro. Calcule la velocidad del bloque que cae, justo cuando el bloque golpea el suelo de dos formas distintas: (a) por métodos de energía; (b) a partir de las ecuaciones de la dinámica, obteniendo previamente la aceleración del bloque y la tensión en el cable.

(Fig.1)

(Fig.2)

(Fig.3)

NOTA MUY IMPORTANTE.- Para que los problemas/cuestiones/demostraciones/preguntas de teoría de este examen sean puntuados es necesario fundamentar siempre las respuestas con los razonamientos, esquemas y/o expresiones matemáticas/ecuaciones pertinentes. En caso contrario no serán puntuados....