Tema 1 22-02-07 FÍSICA I

Tema 1
22-02-07
FÍSICA I
EVALUACIÓN INTEGRADORA
 JUSTIFICAR DETALLADAMENTE PROCEDIMIENTOS Y ANALIZAR RESULTADOS.
 NO TRABAJAR EN LAPIZ NI USAR TINTA ROJA.
APELLIDO Y NOMBRES (en todas las hojas):
PADRÓN:
OPORTUNIDAD:
CURSO DOCENTE:
NÚMERO DE HOJAS ENTREGADAS:
PARA EL DOCENTE CORRECTOR:
1
2
3
4
a
b
c
a
b
a
b
c
a
b
1) Un cuerpo de masa m está suspendido por un resorte de constante k fijo en el techo de un camión,
inicialmente en reposo respecto de un sistema inercial. El cuerpo está en reposo en relación al camión.
Luego, el camión es acelerado con a constante. Se pide determinar, indicando sistema de referencia y
coordenadas, diagrama de cuerpo libre correspondiente:
1-a) El aumento de longitud del resorte durante la aceleración.
1-b) El ángulo formado por la dirección del resorte con la vertical
durante la aceleración.
a
1-c) Explicar qué se entiende por fuerza elástica, dar su expresión y deducir la energía potencial elástica,
indicando claramente el punto de referencia de valor nulo.
2) a) Definir momento de inercia de un cuerpo rígido. Explicar los supuestos y conclusiones del teorema de
Steiner.
b) Una rueda se coloca en reposo en la parte superior de una tabla inclinada un ángulo , respecto de la
horizontal. Se la deja en libertad y gira sin deslizar a partir de este momento. Si se puede considerar a la rueda
como un cuerpo rígido de radio R y masa M (no homogéneo pero con su centro de masa en el centro de la rueda)
y su centro de masa tarda un tiempo t en recorrer una distancia D, ¿se pueden calcular con estos datos el
momento de inercia de la rueda? Si es posible, hallar la expresión en función de los datos. Si no es posible,
indicar qué otros datos se necesitan y por qué. Indicar claramente leyes y/o teoremas fundamentales aplicados.
3) a) Escribir una posible función de onda para una onda sonora unidireccional, en términos de presión,
explicando el significado físico de cada parámetro.
b) Una determinada fuente sonora emite uniformemente en el aire en todas las direcciones, su frecuencia es
440Hz y se mide un nivel de intensidad =80 dB a una distancia r = 5m de la fuente (superficie de la esfera 4r2
umbral de audición IU=10-12w/m2 ). Hallar la potencia media emitida por la fuente.
c) Si la fuente del punto anterior se mueve con velocidad V respecto al aire, hacia un observador en reposo
respecto al mismo. ¿Qué frecuencia y longitud de onda registra el observador? Justificar explicitando el modelo,
la fórmula correspondiente e interpretación física.
4) a) Definir lente delgada e indicar en un gráfico: eje principal, centro óptico y focos principales. ¿Cuándo una
lente es convergente?
Para construir una lente delgada con radios iguales de módulo 56 cm, se utiliza un vidrio de índice de refracción
desconocido. Se desea que para un objeto real ubicado a 40 cm de la lente el agrandamiento lateral o aumento sea
+0,5. Hallar la distancia focal objeto en aire, el índice de refracción del vidrio. Realizar un diagrama con marcha
de rayos de la lente, indicando el tipo de imagen.
b)Explicar el fenómeno de interferencia difracción producido por cuatro rendijas de ancho b y distancia d entre
ellas, cada una de ellas con intensidad Io sobre la pantalla. Indicar las condiciones en las que se produce el
fenómeno, la disposición geométrica correspondiente a la difracción de Fraunhofer y graficar la intensidad en una
pantalla indicando parámetros característicos, variables del gráfico, etc.