Examen Final - 62.01. Física IA - 07/12/2010

Cátedra: Todas
Fecha: 1º Oportunidad - Verano 2010
Día: 07/12/2010

Discusión en el foro

1.a) Enunciar la relación que existe entre el trabajo de las fuerzas aplicadas sobre una partícula, que recorre una trayectoria curvilínea y la energía cinética. Justificar a partir de las leyes de Newton. 1.b) Un péndulo ideal, cuya partícula tiene masa “m”, siendo la longitud del hilo desconocida, inicialmente parte de reposo con un ángulo φ0 medido desde la posición de equilibrio. El soporte “A” en el techo, se diseñó para aguantar una fuerza máxima de 1,5 veces el peso de “m” ¿Se podrá usar el péndulo para cualquier valor de φ0 , sin que se rompa “A”? Justificar. Indicar claramente qué fuerzas actúan sobre “m” y sobre “A”.

2.a) Enunciar el teorema de Steiner, explicando cuáles son sus condiciones de aplicación. [En la figura había un cilindro apoyado sobre un plano inclinado, eran datos M, R, el ángulo de inclinación del plano y el coeficiente de rozamiento] ¿Qué expresión tienen el momento angular o cinético de este cuerpo, respecto del CM, del CIR y cuál es la relación entre ambos? (ICM=1/2 M R^2) 2.b) Realizar diagrama de cuerpo libre del cilindro y del plano, plantear la ecuación de la dinámica rotacional del cuerpo rígido, con referencia al centro de masa y al CIR. Si el cilindro recorre una longitud l en la superficie del plano, calcular el trabajo de todas las fuerzas aplicadas sobre este.

3) Una cuerda de un instrumento musical de 1m de largo es pulsada vibrando en su modo fundamental, y se percibe en el aire una longitud de onda de 0,68m, y sabiendo que la velocidad del sonido en el aire es 340m/s a) Calcular la velocidad de propagación de la onda en la cuerda. Escribir una ecuación posible para las ondas estacionarias formadas en la cuerda justificando los datos de modo que cumplan con la condición de borde. b) ¿Qué parámetros varían cuando una onda pasa de un medio a otro? Velocidad de propagación, longitud de onda, frecuencia. Justificar. c) Si se pulsa otra cuerda y se percibe una frecuencia de batido de 5Hz, ¿Cuáles son las posibles frecuencias de la otra cuerda?

4) I) En un experimento de interferencia-difracción con dos rendijas, se utiliza una lente cuya distancia focal es de 50cm. En la pantalla, ubicada en el plano focal de la lente, se percibe que la distancia entre dos mínimos de interferencia de orden 0 es de 0,5cm, y que el máximo de interferencia de cuarto orden no se ve pues coincide con el primer mínimo de difracción. La longitud de onda de los haces de luz incidentes es de 5*10^-7m. a) Calcular la distancia entre los centros de las dos ranuras. b) Calcular el ancho de cada ranura. c) Realizar el gráfico de intensidad en función de algún parámetro.

II) Explicar el fenómeno de reflexión total, indicar las condiciones bajo las cuales se puede percibir. Se tiene un vidrio cuyo índice de refacción para una determinada longitud de onda es de 1,53. Hallar el ángulo límite. ¿Qué sucede si ese mismo haz con esa longitud incide formando un ángulo de 30° y de 45°?