(Originais Teachy 2023) - Pregunta Media de Física

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.

Explique qué es la posición aparente y cómo se relaciona con la posición real de un objeto en diferentes medios. Luego, presente un ejemplo de una situación en la que un objeto está sumergido en un tanque con agua y pida al alumno que calcule la posición aparente de ese objeto para un observador que está fuera del tanque. El alumno debe tener en cuenta la posición real del objeto y las propiedades ópticas del agua. Por último, pida al alumno que explique cómo sería diferente la posición aparente del objeto si estuviera sumergido en un medio con un índice de refracción diferente al del agua. Anímelo a explorar las implicaciones físicas y matemáticas de este problema.

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.