Física

Un móvil parte del reposo y se mueve en una trayectoria que describe una circunferencia de radio $R$, cuyo módulo de la componente tangencial de su aceleración, denotado por "$a$", es constante. Calcule al cabo de qué tiempo el módulo de la aceleración centrípeta será el doble del módulo de la aceleración tangencial. Considere que todas las cantidades son medidas en el Sistema Internacional.

En el esquema mostrado, determine el valor de $\varepsilon$ de la fuente (en V) para que la intensidad del campo eléctrico en el condensador plano sea $E = 2{,}0\times10^3\ V/m$. Considere que los valores de las resistencias son $r=R_1=R_2$ y la distancia entre las placas del condensador es $d=5{,}0$ mm.

Dos alambres metálicos con coeficientes de dilatación lineal $\alpha_1$ y $\alpha_2$ ($\alpha_1 < \alpha_2$) tienen la misma longitud $l_0$ a la temperatura $T$. Determine el valor necesario del incremento $\Delta T$ de la temperatura para que la diferencia entre sus longitudes sea $l_0/10$.

Se sabe que $C_1 = 1\ \mu F$, $C_2 = 2\ \mu F$ y $C_{eq} = 2\ \mu F$, donde $C_{eq}$ es la capacidad eléctrica equivalente del conjunto de los tres condensadores entre los puntos A y B.

Determine el valor de la capacidad eléctrica del condensador $C_3$ (en $\mu F$) que aparece en el sistema de condensadores mostrado en la figura adjunta.

Un rayo de luz incide desde el aire con un ángulo de 45,0° por una de las caras de un cubo transparente.

Calcule aproximadamente el índice de refracción del cubo con la condición de que, cuando el rayo de luz incida sobre la cara interna adyacente, lo haga con el ángulo crítico.

$n_{cubo}$: índice de refracción

Se lanza un bloque de 12 kg con una rapidez de 5 m/s desde la base de un plano inclinado que forma un ángulo de 30° respecto de la horizontal. Si el bloque llega hasta una altura de 0,8 m e inmediatamente después regresa, calcule aproximadamente la rapidez (en m/s) del bloque al llegar a la base del plano inclinado.

Considere $g = 9{,}81\ \text{m/s}^2$.

Un objeto se aproxima con velocidad constante a lo largo del eje óptico de una lente convergente, cuya distancia focal es 20 cm. Si el objeto pasa de una distancia, medida desde el vértice de la lente, de 100 cm a otra de 30 cm, en un intervalo de tiempo de 5 s, determine la rapidez promedio (en cm/s) con la que se desplaza la imagen.

Un electrón cuya velocidad es $\vec{v} = (3\hat{i} + 4\hat{j}) \times 10^{5}$ m/s ingresa a una región donde el campo magnético es $\vec{B} = 10^{-3}\hat{k}$ T. Calcule aproximadamente el radio de curvatura (en mm) de la trayectoria que describe el electrón. Considere la carga del electrón igual a $1,6 \times 10^{-19}$ C y la masa del electrón igual a $9,11 \times 10^{-31}$ kg.

Dos bloques A y B cuelgan de una cuerda que pasa por una polea sin fricción. La masa del bloque A es de 15 kg y la del bloque B es de 30 kg. Si el sistema se libera desde el reposo, calcule aproximadamente la tensión en la cuerda (en N) mientras el sistema se encuentra en movimiento. Considere g = 9,81 m/s².

Sobre una superficie de cobre inciden fotones con longitud de onda $\lambda$. Si el potencial de frenado del cobre es de 1,3 V, calcule aproximadamente $\lambda$ (en nm).

Considere: La función trabajo del cobre igual a 4,7 eV 1 eV = $1,602\times10^{-19}$ J h = $6,626\times10^{-34}$ J·s c = $3\times10^{8}$ m/s

Un bloque de 6 kg se suelta en el punto A y luego pasa por el punto B con una rapidez de 20 m/s. El bloque desliza desde el punto A, ubicado a 25 m de altura sobre una pista curva, hasta el punto B, en la base de dicha pista. Determine el trabajo realizado por la fuerza de fricción (en J) desde el punto A hasta el punto B.

Considere: g = 9,81 m/s².

Si la longitud de un péndulo se cuadruplica, su periodo cambia en 0,1 s. Calcule el periodo (en s) que el péndulo tenía inicialmente.

Calcule aproximadamente la potencia (en mW) que disipa un cable delgado de oro de 10 m de longitud y 1,0 mm de radio cuando fluye una intensidad de corriente eléctrica de 0,10 A. Considere la resistividad eléctrica del oro igual a $2,44 \times 10^{-8}\ \Omega \cdot \text{m}$.

Sea una radiación electromagnética propagándose en el vacío con energía $E_o$, longitud de onda $\lambda_o$ y frecuencia $f_o$. Considere que toda la radiación se transmite a un medio con índice de refracción $n > 1$, siendo su energía E, longitud de onda $\lambda$ y frecuencia f. Dadas las siguientes proposiciones:

I. $E < E_o$ y $f > f_o$

II. $f < f_o$ y $\lambda < \lambda_o$

III. $E = E_o$ y $\lambda < \lambda_o$

Determine la alternativa correcta.

Considere un condensador plano de placas paralelas, cada una de área A y separación entre ellas igual a "d" en el vacío, cuya permitividad eléctrica es $\varepsilon_0$. Si el condensador posee una carga "q", determine el valor de la energía almacenada U.

En un laboratorio de física general, al efectuar un experimento, se encuentra que la expresión del trabajo (W) realizado al comprimir un líquido de densidad ($\rho$), al cual se le ha aplicado una presión (P), es $W = AP + B\rho$. Determine la expresión dimensional del cociente A/B.

Calcule aproximadamente la masa de un gas oxígeno (en g) que se encuentra en el interior de un globo de forma esférica de 15 cm de radio a una presión y temperatura de 1 atm y 20 °C.

Considere: 1 atm = $101 \times 10^{3}$ Pa, R = 8,31 J/mol·K, masa molar de oxígeno = 16 g/mol.

En el ciclo de centrifugado de una máquina lavadora, el tubo de 0,40 m de radio gira a una razón constante de 540 rev/min. Si una partícula se queda adherida a la pared interna del cilindro, determine la distancia lineal que la partícula recorre en 10 s.

Una partícula de 1,0 kg de masa se somete a una fuerza F que varía con el tiempo t según la siguiente gráfica F(N) vs. t(s): la fuerza aumenta linealmente desde 0 N en t = 0 s hasta 8 N en t = 1 s, se mantiene constante en 8 N entre t = 1 s y t = 3 s, y luego disminuye linealmente hasta 0 N en t = 4 s (forma de trapecio).

Encuentre las magnitudes del impulso y de la fuerza promedio ejercidas sobre la partícula en el intervalo de tiempo $t_i=0$ a $t_f = 4{,}0$ s.

Se tiene dos esferitas conductoras idénticas totalmente aisladas. Una de ellas está descargada y la otra tiene una carga de $-4{,}0\times10^{-6}$ C. Si se ponen en contacto y luego son separadas, determine el número de electrones que adquiere la esferita descargada.

Dato: $q_e=-1{,}6\times10^{-19}$ C