FÍSICA I Grado en Tecnologías Industriales Examen Convocatoria Especial 26/11/2011 Escuela de Ingenierías Industriales y Civiles
Parte 1 Apellidos, Nombre
Grupo
EJERCICIOS TEÓRICOS Cuestión 1. En la reducción de un sistema de Fuerzas tomando como centro de
reducción el punto B(1,0,0) la resultante es R 3i 4 j N y el momento resultante
M B 5k Nm
a) Calcula el momento Mínimo.. b) Calcula el momento del sistema respecto al origen (0,0,0)
Cuestión 2.- Si en un cierto instante, la velocidad de un móvil que describe un movimiento circular vale:
v 12i 5 j ms 1 y la aceleración a 2i 3 j ms 2 .
Calcule las componentes intrínsecas de la aceleración .
Cuestión 3.- Un bloque de 30 N de peso se encuentra en reposo sobre un suelo horizontal. El coeficiente de rozamiento estático entre el bloque y el plano es el de rozamiento dinámico
E 0,3 y
D 0, 2 . Se tira del bloque con una fuerza de 8 N, tal y
como se indica en la figura. Calcule la aceleración del bloque y la fuerza de rozamiento.
F=8 N 37º
Cuestión 4. .- La energía potencial asociada a cierta fuerza F conservativa es
E p x2 yz a) Calcular la fuerza F que se ejerce sobre una partícula en el punto A (1,1,1). b) Calcular el trabajo que realiza la fuerza F cuando una partícula se desplaza desde O(0,0,0) hasta el punto A(1,2,-3)
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EJERCICIOS PRÁCTICOS Problema 1.- El engranaje C está rígidamente unido al brazo AB. a) Calcular la magnitud del par M sobre el engranaje para que el sistema de fuerzas-par indicado en la figura pueda reducirse a una sola fuerza. b) Determine dicha fuerza
Problema2.- La rotación de la varilla OA alrededor de O se define por medio de la relación (t ) (4t 2 8t ) rad s 1 donde θ y t se expresan en radianes y segundos respectivamente. El collarín B se desliza a lo larga de la varilla de manera que su distancia desde O es r (t ) 10 6 sen t donde r y t se expresan en centímetros y segundos respectivamente. Cuando t =1s, determine a) la velocidad y aceleración total del collarín, b) la aceleración relativa del collarín respecto a la varilla.
v r ur ru
a r r 2 ur r 2r u
Criterios de corrección: Cada parte se califica por separado con un máximo de 10 puntos: los ejercicios teóricos con un punto y los ejercicios prácticos con tres. La calificación del examen se obtiene promediando ambas partes. Se aprobará si dicho promedio es superior a cinco con la condición de obtener, como mínimo, 3.5 puntos en alguna de las partes.
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3.5 puntos en alguna de las partes.
FÍSICA I Grado en Tecnologías Industriales Examen Convocatoria Especial 26/11/2011
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Parte 2 Apellidos, Nombre
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EJERCICIOS TEÓRICOS Cuestión 1- Si el momento de inercia respecto a un eje que pasa por el centro de masas de la varilla de la figura tiene un valor de 3, 6 kg m 2 , calcule el momento de inercia respecto de un eje paralelo al anterior y que pasa por el punto P.
Nota: El momento de inercia de una varilla Con respeto a un eje que pasa por uno de sus extremos es:
6 cm
4 cm
P
1 I ML2 3
Cuestión 2.- -Un cilindro de radio 0,5 m rueda sin deslizar con
B
velocidad angular 15 r. p.m por una superficie plana. Calcule razonadamente la velocidad lineal de los puntos A y B
A Cuestión 3. Razonar sobre la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones. a) Para que el momento angular de un sistema de partículas permanezca constante es necesario que el momento de las fuerzas interiores sea nulo. b) Si la fuerza que actúa sobre un móvil es central (su dirección siempre pasa por un punto ) el momento angular es constante. c) Cuando una esfera rueda sin deslizar por un plano inclinado, la fuerza de rozamiento realiza un trabajo negativo. d) La suma de las fuerzas interiores de un sistema de partículas siempre es cero.
Cuestión 4.- Un gas ideal se expande cuasiestáticamente a la presión de 9 atm, desde un volumen de 4 dm3 hasta 8 dm3. ¿Qué energía térmica expresada en J hay que comunicarle para que su energía interna se mantenga constante?
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EJERCICIOS PRÁCTICOS Problema 1. Una varilla delgada AB de 13,6 Kg está pivotada en el punto O. El extremo A está comprimiendo un resorte de constante elástica
k 3x106 N/m . Inicialmente el resorte está comprimido 0,03 m y la varilla está en posición horizontal. Si se libera la varilla desde esa posición determinar la velocidad angular de la varilla y la reacción del pivote cuando éste alcanza la posición vertical.
Problema 2.- El ciclo diesel indicado en la figura es una aproximación al comportamiento de un motor diesel. Si dos moles de un gas ideal monoatómico describen el ciclo en el sentido que se indica. Calcular: a) Temperatura en los puntos: a,b,c y d. b) Flujo de energía térmica en cada parte del ciclo. c) Trabajo en cada parte del ciclo. d) Variación de energía interna y entropía en cada parte del ciclo e) Rendimiento del ciclo
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Datos: R=8.31 m2 J K-1 mol-1 ; 1Atmosfera=101325 Pa
En una adiabática pV cte y para un gas ideal monoatómico Cv
3 RT 2
Criterios de corrección: Cada parte se califica por separado con un máximo de 10 puntos: los ejercicios teóricos con un punto y los ejercicios prácticos con tres. La calificación del examen se obtiene promediando ambas partes. Se aprobará si dicho promedio es superior a cinco con la condición de obtener, como mínimo, 3.5 puntos en alguna de las partes.
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