Hoja de ejercicios propuestos

1. Tres moles de un gas ideal se expanden isotérmicamente a la temperatura de 350 K variando su volumen desde 0.15 m3 hasta 0.45 m3. Calcule a) el trabajo que realiza el gas y b) el calor suministrado al gas.

2. Una partícula ejecuta MAS con una amplitud de 3 cm. ¿En qué posición su rapidez es igual a la mitad de su rapidez máxima?

3. Un péndulo de longitud 0.36 m oscila en un lugar donde g=π2 m/s2. ¿Cuántas oscilaciones completas hará en un minuto?

4. Dos ondas en una cuerda son descritas por las funciones: Y1 = 3 Cos(4x – 1.6t) y Y2 = 4 Sen(5x – 1.6t), donde Y y x se expresa en [m] y t en [s] Encuentre la superposición de las ondas Y1 + Y2 en: a) x = 1 [m]; t =0.5 [s]

5. Para cierta onda transversal en una cuerda se observa que por un punto dado, a lo largo de la dirección de propagación, pasan 7 máximos cada 12 [s]. También se observa que la distancia entre dos máximos sucesivos es de 18 [cm] y la distancia entre cresta y valle es de 28 [cm]. Calcular: el período, la longitud de onda, la frecuencia angular, la amplitud y la rapidez de la onda.

6. Un angosto rayo de luz amarilla de sodio, con longitud de onda de 589 nm en el vacío, incide desde el aire sobre una superficie uniforme de agua a un ángulo de incidencia de 35°. Determine el ángulo de refracción y la longitud de onda de la luz en el agua. (nagua=4/3)

7. Un chofer conduce un automóvil por una autopista hacia el norte con una rapidez de 90 [km/h]. Desde el sur se aproxima un patrullero con una rapidez de 144 [km/h] haciendo sonar su sirena con una frecuencia de 1800 [Hz]. a) ¿Qué frecuencia escuchará el chofer a medida que se le acerca el patrullero? b) ¿Qué frecuencia escuchará el chofer después que el patrullero lo haya pasado?

8. Un bloque de 200 g se une a un resorte horizontal y ejecuta MAS con un periodo de 0.25 s. La energía total del sistema es de 2 J. Encuentre a) la constante de fuerza del resorte y b) la amplitud del movimiento.

9. La posición de una partícula que obedece al MAS se conoce por la expresión

x=4cos (3πt+π ¿, donde x está en metros y t en segundos. Determine: a) la

frecuencia y el periodo de movimiento, b) la amplitud, c) la constante de fase y d)

la posición de la partícula en t=0.25 s.

10. Un pistón en un motor a gasolina está en MAS. Si considera los extremos de su

posición relativa con su punto central como ±5cm, encuentre la velocidad máxima

y la aceleración del pistón cuando el motor está funcionando a 3600 rpm.

11. Un bloque de 200 g se une a un resorte horizontal y ejecuta MAS con un periodo de 0.25 s. La energía total del sistema es de 2 J. Encuentre a) la constante de fuerza del resorte y b) la amplitud del movimiento.