Física Otros Niveles

Problemas y cuestiones de Física para otros niveles y otros temas que no están en el resto de cursos de la materia.

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Fuerza para sujetar un libro contra la pared (7164)

Imagina que sostienes un libro contra la pared apretándolo con la mano. La fuerza forma un ángulo $\theta$ con la pared, como se muestra en la figura:

Artículos de esta sección

La masa del libro es m y el coeficiente de fricción estática es $\mu_s$ .

a) Calcula la magnitud de la fuerza que debes ejercer para (apenas) mantener el libro estacionario.

b) ¿Para qué valor del ángulo $\theta$ la magnitud de la fuerza requerida es la más pequeña posible? ¿Cuál es la magnitud de la menor fuerza posible?

c) Si empujas con un ángulo mayor de $90 ^o$ , debes hacerlo muy fuerte para sostener el libro en su lugar. ¿Para qué valor del ángulo se hará imposible sostener en su lugar al libro?
(#7153) Seleccionar

Velocidad de una partícula en el seno de un campo magnético (7153)

Una partícula con carga de -5.60 nC se mueve en un campo magnético uniforme $B = -1.25\ \vec k\ (T)$ . La medición de la fuerza magnética sobre la partícula resulta ser $\vec F = -3.40\cdot 10^{-7}\ \vec i + 7.40\cdot 10^{-7}\ \vec j\ (N)$ :

a) Calcula todas las componentes que puedas de la velocidad de la partícula con base en esta información.

b) ¿Hay componentes de la velocidad que no estén determinadas por la medición de la fuerza? Explica tu respuesta.

c) Calcula el producto escalar $\vec v\cdot \vec F$ y di cuál es el ángulo entre $\vec v$ y $\vec F$ .
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Alargamiento que sufren los hilos que sujetan una lámina homogénea (7150)

Una lámina uniforme de 5m de largo y 50 kilogramos de masa está sostenida horizontalmente por sus extremos mediante dos alambres verticales uno de acero (cuyo modulo de Young es $2.1\cdot 10^{11}\ \textstyle{N\over m^2}$ ) y otro de cobre (cuyo modulo de Young es de $1.1\cdot 10^{11}\ \textstyle{N\over m^2}$ . Cada alambre tiene 3 metros de longitud y $0.8 \ cm^2$ de sección transversal. Calcula el cambio de longitud de cada alambre.
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Aceleración de los bloques es una máquina de Atwood sabiendo el momento de inercia de la polea (7142)

En una máquina de Atwood, dos bloques de masas 12 y 4 kg se desplazan con una aceleración desconocida conectados mediante una cuerda ideal a través de una polea sin fricción de masa 8 kg y radio 0.2 m. Calcula la aceleración de los bloques sabiendo que el momento de inercia de la polea es $I = \textstyle{1\over 2}M\cdot R^2$ .
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Ciclo de Carnot: temperatura de la fuente y potencia de la máquina (7132)

Una máquina térmica con eficiencia de $75 \%$ trabaja en un ciclo de Carnot. El calor sale de la máquina hacia un sumidero a $85^oF$ , a razón de $850\ \textstyle{BTU\over min}$ . Determina la temperatura de la fuente y la potencia de la maquina térmica.