Examen Final - 62.01. Física IA - 16/07/2013

Cátedra: Todas
Fecha: Tercera Oportunidad - Invierno 2013
Día: 16/07/2013

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1. Indicar cómo se calcula, para un sistema de dos partículas, el momento angular relativo al centro de masa y el momento angular respecto al laboratorio conocidas sus masas, sus posiciones y sus velocidades respecto al sistema laboratorio. Encontrar la relación entre ellos.
2. Dos bloques (puntos materiales), de masas y se mueven sobre una superficie sin rozamiento en la misma dirección y sentido, con velocidades de módulos y medidas desde laboratorio. Chocan e intercambian sus velocidades. Indicar si los siguientes items son V o F, [B]justificando cada respuesta[/B].
   1. La energía mecánica del sistema se mantiene constante durante todo el movimiento.
   2. El momento cinético del sistema respecto de un punto de la superficie permanece constante.
   3. Existe un trabajo neto de las fuerzas interiores.

1. De acuerdo a los datos de la tabla y a las indicaciones de las velocidades de A y B en el gráfico, para un cilindro homogéneo de masa M y radio R, obtener la velocidad angular del cilindro.
2. ¿Cómo se define el centro instantaneo de rotación? ¿En este caso el CIR está en contacto con el plano horizontal? Justificar analítica y gráficamente.
3. Escribir las expresiones de la energía mecánica, de la cantidad de movimiento, en ese instante, en función de los datos.

	A	B
Posición	(R/2,0)	(-R/2,0)
Velocidad
Módulo		No es dato
Dirección desde +X
Sentido	indicado	indicado

El origen de coordenadas coincide con el CM en este instante:

Para determinar la velocidad del sonido en el aire se utilizó, en una experiencia de laboratorio, un tubo lleno de agua como muestra la figura. En las cercanías de la boca del tubo se hizo vibrar primero un diapasón de frecuencia de 1800Hz. Se fue quitando el agua del tubo y para determinadas longitudes de la columna de aire se escuchó un refuerzo del sonido emitido por el diapasón. Luego se repitió para un diapasón de 2000Hz. Suponiendo que se producen armónicos del mismo orden, indicar si las siguientes afirmaciones son correctas, dibujar esquemas de modos y justificar las expresiones utilizadas:

1. La velocidad de onda medida es mayor con el diapasón de 2000Hz que con el de 1800Hz.
2. Para cualquier longitud de columna de aire se establecen ondas estacionarias en el tubo.

1. Se desea pulir una lente delgada plano-esférica de vidrio () para usar en aire. Debe cumplir la condición de formar una imagen virtual invertida y tres veces más grande que un determinado objeto también virtual, ubicado a 10cm del centro óptico de la lente. [B]Especificando la convención de signos utilizada[/B]:
   1. Hallar la distancia focal objeto e indicar si la lente es convergente o divergente
   2. Encontrar el módulo y signo del radio de curvatura de la cara esférica.
2. Una experiencia de interferencia-difracción por doble rendija se analiza en el plano focal de una lente de de distancia focal. Se observa que la distancia entre los dos mínimos de interferencia, adyacentes al máximo de orden cero, es 0.5cm y que el máximo de interferencia de cuarto orden no se observa debido a que coincide con el primer cero de difracción. Si la luz monocromática incidente tiene una longitud de onda de . Hallar, realizando un esquema del dispositivo:
   1. La distancia entre los centros de ambas rendijas
   2. El ancho de cada rendija