COLEGIO LA INMACULADACURSO 2009-2010

MATERIA: FÍSICA

EXÁMENES

1ª evaluación

Nombre: Nº:

Opción ACuestión 1.-Se dispone de un muelle elástico sujeto por un extremo al techo de una habitación. Si colgamos por el otro extremo un cuerpo de 6 kg de masa, el muelle se alarga 20 cm. Calcula:

a. La constante elástica del muelleb. El periodo de las oscilaciones que realizará si se

le aparta de su posición de equilibrio y se le deja libremente para que ejerza un movimiento armónico simple.

Cuestión 2.a. ¿Cuál es el periodo de un satélite artificial que gira

alrededor de la Tierra en una órbita circular cuyo radio es un cuarto del radio de la órbita lunar?

b. ¿Cuál es la relación entre la velocidad del satélite y la velocidad de Luna en sus respectivas órbitas?

Cuestión 3.La música en un bar produce un nivel de intensidadsonora de 80 dB. Cuando la puerta del bar está cerrada, en la calle el rumor del tráfico produce un nivel de intensidad sonora de 65 dB. Calcúlese el nivel de intensidad sonora que se percibirá en la calle cuando se abre la puerta del bar.

Dato: 212 /10 mwIo

Problema 1.Una partícula de masa m = 20 g oscila armónicamente en la forma

En la figura se representa la velocidad de la partícula en función del tiempo.

a. Determina la frecuencia angular y la amplitud A de la oscilación.

b. Calcula la energía cinética y la potencial de la masa m en función del tiempo. Justifica cuánto vale la suma de ambas energías.

Problema 2Dos altavoces A y B, emiten ondas sonoras uniformemente en tods direcciones dentro de un medio isótropo. El A tiene una potencia acústica de

y el B de . Tomando como

nivel de referencia de intensidad 216 /10 cmwIo ,

como velocidad del sonido y sabiendo que

ambos altavoces vibran en fase con una frecuencia de , calcular:

a. La interferencia producida en un punto P, situado a

b. El nivel de intensidad sonora que produce A en P si no emite B, y el nivel de intensidad en P producida por B si no radia A.

c. La intensidad y el nivel de intensidad sonora en P cuando emiten simultáneamente ambos altavoces.

Problema 3.Una onda transversal que se propaga por una cuerda, coincidente con el eje X, tiene por expresión matemática x200t100sen2,0t,xy , en unidades

internacionales. Determina:a. Los valores de la longitud de onda y la velocidad de

propagación.b. Las expresiones que representan la elongación y la

velocidad en función del tiempo, para un punto de la cuerda situado a una distancia x = 1,5 m del origen.

c. Los valores máximos de la velocidad y la aceleración.d. La distancia mínima que separa dos puntos de la cuerda

que, en un mismo instante, vibran desfasados 2radianes.

Opción BCuestión 1.-Un objeto de 2,5 kg está unido a un muelle horizontal y realiza un movimiento armónico simple sobre una superficie horizontal sin rozamiento con una amplitud de 5 cm y una frecuencia de 3,3 Hz. Determina:

a. El periodo del movimiento y la constante elástica del muelle

b. La velocidad máxima y la aceleración máxima del objeto

Cuestión 2.La música en un bar produce un nivel de intensidadsonora de 80 dB. Cuando la puerta del bar está cerrada, en la calle el rumor del tráfico produce un nivel de intensidad sonora de 65 dB. Calcúlese el nivel de intensidad sonora que se percibirá en la calle cuando se abre la puerta del bar.

Dato: 212o m/w10I

Cuestión 3.Suponga que un cuerpo se deja caer desde la misma altura sobre la superficie de la Tierra y de la Luna. Explique por qué los tiempos de caída son distintos y Calcule su relación. Calcule la altura que alcanzará un cuerpo que es lanzado verticalmente en la superficie lunar con una velocidad de 40 m s-1

Datos:

Problema 1.-En la figura se muestra la representación gráfica de la energía potencial (EP) de un oscilador armónico simple constituido por una masa puntual de valor 200 g unida a un muelle horizontal, en función de su elongación (x).

a. Calcule la constante elástica del muelleb. Calcule la aceleración máxima del oscilador.c. Determine numéricamente la energía cinética cuando

la masa está en la posición x = +2,3 cm.d. ¿Dónde se encuentra la masa puntual cuando el

módulo de su velocidad es igual a la cuarta parte de su velocidad máxima?

Problema 2.El nivel de intensidad sonora de la sirena de un barco es de 60 dB a 10 m de distancia. Suponiendo que la sirena es un focoemisor puntual, calcula:

a. El nivel de intensidad sonora a 1 km de distanciab. La distancia a la que la sirena deja de ser audible

Dato: 212o m/w10I

Problema 3.Una onda armónica transversal se propaga en una cuerda tensa de gran longitudy está representada por la siguiente expresión:

(x e y en metros y t en segundos). Determine:

a. La longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda.

b. La diferencia de fase en un mismo instante entre las vibraciones de dos puntos separados entre sí

.c. La diferencia de fase de oscilación para dos

posiciones de un mismo punto de la cuerda cuando el intervalo de tiempo transcurrido es de 2 s.

d. La velocidad máxima de vibración de cualquier punto de la cuerda.