Archivo de noviembre de 2009

Momento de inercia 01

 
En los vértices de un triángulo rectángulo ABC están colocadas sendas masas puntuales mA = 50 gramos, mB = 30 gramos y mC = 40 gramos. Calcula el momento de inercia del sistema respecto a:
 
a)  Un eje perpendicular al plano del triángulo y que pasa por B.
 
b)  Un eje que coincide con el lado AC.
 
Datos: (AB = 10, AC = 8, BC = 6) cm
 
Solución:
 
Datos: mA = 50 g; mB = 30 g; mC = 40 g; AB = 10 cm; AC = 8 cm; BC = 6 cm  
 
Como AB es el lado mayor será la hipotenusa del triángulo rectángulo y el ángulo recto se encontrará en C.
 
a)  Momento de inercia del sistema:
 
I = IA + IB + IC
 
 

  

 

b)  Momento de inercia del sistema:

 

 I = IA + IB + IC

 

 

  

 

Centro de masas (c.d.m) 03

 

Determina el centro de masas (c.d.m) del cuerpo construido con alambre homogéneo, que muestra la figura.

 

 

Solución: 

 
Se descompone el cuerpo dado en partes regulares cuyas coordenadas del c.d.m son:
 
 
cdm1 (0, L/2); cdm2 (L/4, L) ; cdm3 (L/4, L/2)
 
En general: λ = m/L → m = λ L, siendo λ la densidad lineal. Por tanto las coordenadas del centro de masas son:
 
 

 Como: L1 = L; L2 = L3 = L/2, se tiene que:

 
 
 

Índice de ejercicios y problemas resueltos de Física

 

Este post es una recopilación de todos los temas a los que pertenecen los ejercicios y problemas resueltos de física de este Blog.

 

MEDIDAS Y ERRORES:

Cifras significativas y notación científica. Magnitudes fundamentales. Análisis dimensional.  Error absoluto y error relativo. Propagación de errores.

 

MAGNITUDES VECTORIALES:

Operaciones con vectores. Expresiones cartesiana y polar de un vector. Momento de un vector. Teorema de Varignon.

 

CINEMÁTICA:

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU):

Espacio, velocidad y tiempo. Móviles al encuentro y en persecución. Gráficas.

 

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (MRUA):

Espacio, velocidad, aceleración y tiempo. Móviles al encuentro y en persecución. Gráficas.

 

GRAVES:

Altura, velocidad, aceleración y tiempo. Gráficas de graves. Móviles al encuentro y en persecución.

 

TIROS:

Tiro horizontal. Tiro parabólico.

 

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU):

Espacio, velocidad y tiempo. Móviles al encuentro y en persecución.

 

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA):

Espacio, velocidad, aceleración y tiempo. Móviles al encuentro y en persecución.

 

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (MAS):

Aplicación de la ecuación del movimiento armónico. Planteamiento de la ecuación del movimiento armónico. Período y frecuencia. Péndulo simple.

CÁLCULO INFINITESIMAL APLICADO A CINEMÁTICA.

 

DINÁMICA:

 

DINÁMICA DE TRASLACIÓN:

Masa y peso. Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Plano inclinado sin rozamiento. Plano inclinado con rozamiento. Ascensor y poleas. Tensión en una cuerda. Plano horizontal y polea. Plano inclinado y polea. Planos inclinado y horizontal. Dos planos inclinados. Cuerpos en contacto. Cuerpos en contacto con polea. Dinámica del movimiento circular. Impulso mecánico y momento lineal o cantidad de movimiento. Conservación del momento lineal. Fuerza elástica.

 

DINÁMICA DE ROTACIÓN:

Momento de inercia. Teorema de Steiner. Momento de una fuerza (torque). Momento cinético o angular. Rodadura del sólido rígido: Volante de inercia o volante motor, disco, cilindro, esfera, plano inclinado, poleas, plano horizontal con polea  y polea con muelle. Teorema de conservación del momento cinético. 

 

DINÁMICA DEL MOVIMIENTO ARMÓNICO:

Oscilador armónico simple.

 

TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA:

 

MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN:

Trabajo y potencia. Energía. Teorema de las fuerzas vivas: Energía cinética. Teorema de conservación de la energía: Plano vertical. Plano inclinado. Plano inclinado y polea. Tiro parabólico. Poleas. Plano horizontal y polea. Planos inclinado y horizontal. Dos planos inclinados. Enegía elástica. Choques.

 

MOVIMIENTO DE ROTACIÓN:

Principio de conservación: Discos. Poleas.

 

ESTÁTICA:

Fuerzas. Equilibrio del sólido rígido. Centro de masas (c.d.m). Fluidos: Densidad. Presión. Principio de Pascal. Principio de Arquímedes.

 

INTERACCIÓN GRAVITATORIA:

 

GRAVITACIÓN UNIVERSAL:

Leyes de Kepler. Fuerza gravitatoria en la Tierra. Masa, peso y densidad de los cuerpos celestes. Masa, peso y densidad con respecto a la Tierra. Período de los planetas. Período de los satélites. Campo gravitatorio de la Tierra. Campo gravitatorio de planetas y satélites. Trabajo y energía. Velocidad de escape. Velocidad orbital.

 

CAMPO GRAVITATORIO DE MASAS PUNTUALES.

Ley de gravitación universal. Campo gravitatorio. Trabajo, energía, potencial y d. d. p gravitatorios.

 

ONDAS:

MOVIMIENTO ONDULATORIO:

Velocidad, longitud de onda, período y frecuencia. Ondas armónicas. Diferencia de fase. Función de onda. Energía de las ondas: Intensidad y potencia.

        

FENÓMENOS ONDULATORIOS:

Superposición de ondas: Interferencia constructiva y destructiva. Ondas estacionarias: Vientres y nodos de la onda estacionaria.

 

INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA:

CAMPO ELECTRICO:

Fuerza eléctrica. Ley de Coulomb. Intensidad de campo eléctrico. Placas. Potencial, diferencia de potencial (d. d. p) y trabajo. Movimientos de cargas en campos eléctricos. Condensadores, capacidad y energía. Asociación de condensadores. Intensidad de corriente eléctrica. Ley de Ohm. Asociación de resistencias. Fuerza electromotriz y diferencia de potencial en bornes de un generador. Fuerza contraelectromotriz. Motores. Análisis de redes. Energía y potencia eléctrica. Efecto Joule. Circuitos eléctricos. Redes: Leyes de Kirchhoff.

 

CAMPO MAGNÉTICO:

Campos creados por cargas y corrientes. Campo magnético creado por corrientes paralelas. Campo magnético creado por una espira. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Fuerza magnética sobre un elemento de corriente. Fuerzas entre cargas y corrientes. Flujo magnético. Ley de Lenz. Fuerza electromotriz inducida.

 

CALOR:

CALORIMETRÍA:

Escalas termométricas. Calor, calor específico y variación de temperatura. Equilibrio térmico. Calor cambio de estado. Conversión trabajo–calor. Gases.

 

TERMODINÁMICA:

Primer principio de la Termodinámica. Proceso termodinámico. Trabajo y diagrama PV para un gas. Ciclos termodinámicos. Máquinas térmicas. Entropía.

 

FÍSICA MODERNA:

FÍSICA RELATIVISTA:

Contracción del espacio y dilatación del tiempo. Masa y energía.

 

FÍSICA CUÁNTICA:

Hipótesis de Planck. Efecto fotoeléctrico. Dualidad onda–corpúsculo. Hipótesis de De Broglie. Principio de indeterminación de Heisenberg.

        

FÍSICA NUCLEAR:

Desintegración radiactiva. Energía de enlace. Defecto másico. Reacciones nucleares.

 

ÓPTICA GEOMÉTRICA:

REFLEXIÓN:

Espejos planos. Espejos esféricos.

REFRACCIÓN:

Dioptrio plano. Láminas de caras paralelas. Prisma óptico. Dioptrio esférico. Lentes convergentes. Lentes divergentes. Potencia de una lente. El ojo humano.

 

 

 

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