1º Grado en C. y T. de los Alimentos
Física. Examen parcial. 22 de Enero de 2016
1. (4 puntos) Una masa M (2 kg) cae por un plano inclinado (con ángulo de
inclinación = 30º) partiendo del reposo desde una altura h (1 m). Al llegar
justo al final del plano inclinado choca con otra masa m (1 kg) y la masa m sale
con una velocidad, v’m, doble de la que obtiene la masa M tras el choque (v’M).
En el plano inclinado no hay rozamiento mas si lo hay entre el suelo con ambas
masas (coeficiente de rozamiento µ = 0.5. Calcule:
(a) Velocidad de la masa M justo antes del choque (tras caer por el plano
inclinado)
(b) La velocidad de cada masa tras el choque.
(c) ¿Es un choque elástico, inelástico o perfectamente inelástico? Explique las
diferencias entre los diferentes tipos de choques.
(d) ¿Qué distancia recorre tras el choque la masa m antes de detenerse?
(e) Dé la relación entre el trabajo de las fuerzas no conservativas y la energía
mecánica total, justificándola.
3. (2.5 puntos) Una masa, m, está atada a un muelle de constante elástica k. La
masa oscila horizontalmente con movimiento armónico simple (M.A.S.) sobre
una superficie horizontal y perfectamente lisa.
a) Demostrar la relación entre la aceleración instantánea, a, de la masa y su
desplazamiento, x, con respecto a la “posición de equilibrio” (la posición cuando
el muelle no está ni estirado, ni comprimido). Así, determinar las fórmulas para
la frecuencia angular,
, y el periodo, T, del movimiento.
b) Para el caso de m = 1 kg y la constante k = 5 N/m, calculad el periodo del M.A.S.
así como la fase inicial y la amplitud si para t = 0, x = 0 y v=10 m/s.
3. (3.5 puntos) a) Dé la expresión de Stokes (de rozamiento sólido-fluido) y
explique su significado y rango de validez.
b) Asimismo halle la velocidad límite que tendría una esfera de un sólido
moviéndose en caída libre en el seno de un fluido donde sea válida dicha
expresión.
c) Aplíquelo para hallar el tiempo que tarda un neutrófilo en sedimentarse en
plasma sanguíneo una profundidad de 2 cm.
d) ¿cómo podríamos reducir ese tiempo de sedimentación? Razónelo.
Datos: radio medio neutrófilo: 6 µm, densidad neutrófilo: 1100 kg/m3, densidad
plasma: 1056 kg/m3, factor geométrico de una esfera: 6πR, ηplasma=2.084·10-
3Kg·m-1·s-1