Se deja caer una piedra de 12kg desde 2,0m de altura sobre un muelle de constante 250N/m, dispuesto verticalmente en el suelo. Determine la velocidad con que la piedra llega al muelle. Al impactar la piedra en el muelle, éste se comprime. Determine lo que se comprime el muelle y la fuerza que éste ejerce sobre la piedra cuando está comprimido.
Datos
aceleración de la gravedad en la superficie terrestre 9,8m s−2
La Tierra da la vuelta al Sol exactamente en 1 año y el radio medio de su órbita es de 149,5 millones de kilómetros. Saturno tiene una órbita aproximadamente circular a una distancia 9,54 veces mayor del Sol que la terrestre. Determine:
Datos
velocidad de la luz en el vacío 3,00×108m/s
constante de la gravitación universal 6,67×10−11N m2kg−2
a
la masa del Sol
b
cuántas veces es mayor el período de revolución de Saturno alrededor del Sol que el de la Tierra
En un recipiente de fondo plano y 25cm de profundidad se tiene un líquido de índice de refracción 1,32 para el color rojo y 1,35 para el color violeta. El fondo del recipiente es totalmente blanco. Al incidir luz blanca en la superficie con un ángulo de incidencia de 27∘, la luz se refracta en el interior del líquido. Realice un esquema con los rayos refractados y determine la separación en milímetros entre la luz roja y la violeta en el fondo del recipiente.
¿Qué tipo de ondas son las electromagnéticas, transversales o longitudinales? ¿Qué magnitud física es la perturbación que se propaga?1 pt
1 pt
b
Dos corrientes eléctricas paralelas separadas 1,0cm se ejercen una fuerza magnética de 0,20N. Si se separan hasta 2,0cm y aumentamos la intensidad de la segunda corriente al doble de su valor inicial (manteniendo constante la primera), razonando la respuesta, ¿cuál es la fuerza que se ejercen?1,5 pts
Realice un esquema con las líneas del campo magnético creado por una espira circular de corriente.1 pt
1 pt
b
La energía potencial de una carga de 2,0nC en un punto A de un campo eléctrico es de 6,0J y se traslada con velocidad nula a un punto B donde su energía vale 3,0J. ¿Cuánto vale la diferencia de potencial VB−VA?1,5 pts
Enuncie el principio de incertidumbre de la mecánica cuántica.1 pt
1 pt
b
Se quiere determinar la velocidad del sonido en el aire a 70∘C haciendo experiencias con un diapasón y un tubo largo T introducido parcialmente en agua y que se cierra por su parte superior con una tapa (véase la figura). La frecuencia usada es 1300Hz. Las longitudes de onda permitidas (armónicos) para un tubo cerrado por ambos extremos verifican la fórmula:λ=n2L,n=1,2,3,…Se va variando la altura del tubo fuera del agua, obteniéndose resonancia (sonido más intenso) para L=570mm. La siguiente resonancia se detecta a L′=713mm. Determine a) la longitud de onda; b) qué armónicos se dan (o sea el valor de n de la fórmula anterior para cada caso); c) una estimación de la velocidad del sonido en el aire a la temperatura de 70∘C.1,5 pts
En un experimento de laboratorio se utiliza un muelle vertical sujeto a un techo. Del muelle se van colgando masas diferentes y se obtienen los alargamientos indicados en la tabla siguiente:
Usando un método gráfico, determine la constante elástica del muelle.1,5 pts
