(Originais Teachy 2023) - Pregunta Fácil de Física

En una industria, un trabajador está fabricando piezas metálicas que están sujetas a variaciones de temperatura. En este proceso, necesita tener en cuenta la dilatación espacial de las chapas metálicas utilizadas. Dada una chapa rectangular, con dimensiones iniciales de 0,5 m x 1 m (ancho x largo) y un coeficiente de dilatación lineal de 12 x 10^-6 °C^-1, la chapa se calienta de 30 °C a 230 °C. (a) Calcule la dilatación lineal en cada dimensión de la chapa al final del calentamiento. (b) Determine la dilatación superficial total de la chapa. (c) Si se hace un agujero circular con 5 cm de diámetro en la chapa antes del calentamiento, determine el diámetro del agujero después de la dilatación.

Un astronauta de 80 kg está flotando en el espacio, inicialmente en reposo. Se encuentra a una distancia de 50 m de la nave espacial. Para regresar a la nave, el astronauta activa su propulsor de emergencia, que expulsa gases a una velocidad de 100 m/s en relación con la nave. Considerando que el astronauta puede modelarse como un punto material y despreciando cualquier efecto de fricción con el espacio, calcule la cantidad de movimiento adquirida por el astronauta y por la nave al final del impulso del propulsor. Considere que la masa total del sistema (astronauta + nave) es constante durante el movimiento.

Un bloque de masa 0,5 kg está unido a un resorte ideal de constante elástica k = 200 N/m y comprimido a una distancia de 0,1 m con respecto a su posición de equilibrio. Considerando que la superficie es perfectamente lisa y que el bloque inicialmente está en reposo, determina el trabajo realizado por la fuerza elástica cuando se libera el resorte y el bloque se aleja de la posición de equilibrio hasta que el resorte regrese a su longitud natural. Considera g = 10 m/s² y desprecia cualquier efecto disipativo.