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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Emmanuel Chelini
    hace 15 horas, 23 minutos

    Me ayudarían? Gracias.


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    Samara
    hace 21 horas, 54 minutos

    Alguien que pueda ayudarme a este problema? 

    Un cuerpo cae libremente desde el reposo desde 300m de altura; determinar:

    A) distancia recorrida en 3s

    B) velocidad después de haber recorrido 100m

    C) el tiempo necesario para alcanzar una velocidad de 25m/s

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    Samara
    hace 21 horas, 57 minutos

    Aun no se cómo resolver este problema 🙁

    Ej: Calcular la distancia recorrida hasta el instante en el que la velocidad es de 2,40m/s si la aceleración es de 0,40 unidades en el SI

    es urgente🙏🏻🙏🏻

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    alexaitana
    hace 2 días

    No soy capaz de resolver este problema.

    sobre un plano inclinado se lanza hacia arriba un cuerpo con una velocicad de 80m/s , llegando con 10m/s cuando ha recorrido 500m. Si la inclinacion del plano es de 30º calcula el coeficiente de rozamiento.

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 día, 20 horas

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo a la rampa con sentido positivo hacia arriba, con eje OY perpendicular a la rampa con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas en el punto de lanzamiento del móvil.

    Luego, observa que sobre el móvil están aplicadas tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = M*g, vertical, hacia abajo;

    Acción normal de la rampa: N, perpendicular a la rampa, hacia arriba;

    Rozamiento dinámico de la rampa: frdμd*N, paralelo a la rampa, hacia abajo.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas):

    -M*g*senθ - μd*N = M*a,

    N - M*g*cosθ = 0, y de aquí despejas: N = M*g*cosθ;

    luego, reemplazas esta última expresión en la primera ecuación, y queda:

    -M*g*senθ - μd*M*g*cosθ = M*a, divides por M en todos los términos, y luego despejas:

    a = -g*senθ - μd*g*cosθ (1),

    que es la expresión de la aceleración del móvil en función del ángulo de inclinación de la rampa, del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y del coeficiente dinámico de rozamiento.

    Luego, planteas la ecuación velocidad-desplazamiento de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    v2 - vi2 = 2*a*(x - xi), reemplazas datos, y queda:

    102 - 802 = 2*a*(500 - 0), resuelves, y luego despejas:

    a = -6,3 m/s2;

    luego, reemplazas este valor en la ecuación señalada (1), y queda:

    -6,3 = -g*senθ - μd*g*cosθ, sumas 6,3 y sumas μd*g*cosθ en ambos miembros, y queda:

    μd*g*cosθ = -g*senθ + 6,3, y de aquí despejas:

    μd = ( -g*senθ + 6,3)/(g*cosθ), reemplazas datos, y queda:

    μd = [-9,8*sen(30°) + 6,3]/[g*cos(30°)], resuelves, y queda:

    μd  0,019.

    Espero haberte ayudado.

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    Alejandro Ruiz Anguita
    hace 2 días, 1 hora

    Hola, alguien sabe que formulas debo utilizar o como desarrollar el ejercicio? Muchas gracias de nuevo

    • Suponga que dejamos permanecer las partículas (de densidad 1.3 g / cm3) en un tanque de sedimentación durante 30 minutos antes de hacer pasar el fluido a la siguiente etapa. ¿Cuál será el radio mínimo de las partículas (en milímetros) que deberán sedimentado durante este tiempo en el fondo, si el tanque hace 1,35 metros de altura? (Nota: Considere que las propiedades del fluido son idénticas a las del agua, con viscosidad 0.001 Pa · s)

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    Emmanuel Chelini
    hace 2 días, 13 horas

    Qué tal? Me podrían ayudar? Gracias.


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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 día, 20 horas

    Observa que los rayos inciden radialmente sobre la superficie superior del semicilindro transparente, por lo que no sufren desviación.

    Luego, planteas la Ley de Snell y Descartes para la salida de los rayos por la cara plana del semicilindro transparente, observa que la línea de trazos corresponde a la recta normal a esta superficie, y queda:

    n2*sen(θA) = n1*sen(φA) (1),

    n2*sen(θB) = n1*sen(φB) (2);

    luego, divides por n1 en ambas ecuaciones, y despejas:

    sen(φA) = n2*sen(θA)/n1

    sen(φB) = n2*sen(θB)/n1;

    reemplazas datos en ambas ecuaciones, y queda:

    sen(φA) = 1,5*sen(30°)/1

    sen(φB) = 1,5*sen(60°)/1,

    resuelves los segundos miembros en ambas ecuaciones, y queda:

    sen(φA) = 0,75 (1)

    sen(φB) = 1,299 (2);

    luego, compones con la función inversa del seno en ambos miembros de la ecuación señalada (1), y queda:

    φA ≅ 48,50°;

    luego, observa que la ecuación señalada (2) no tiene solución, por lo que tienes que el rayo B se refleja en la cara plana del semicilindro.

    Espero haberte ayudado.

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    Roberto Herrera Peñafiel
    hace 2 días, 15 horas

    porfavor alguien que me ayude a resolver este ejercicio porfavor no entiendo

    ¿Cuántas veces es mayor la cantidad de movimiento angular de la Tierra en órbita en torno al Sol que el de la Luna en órbita alrededor de la Tierra? (Use: masa de la Tierra = 5.98x1024kg; masa de la luna = 7.36x1022 kg; distancia sol-Tierra = 1.5x1011m; distancia Tierra-luna = 3.84x108m)

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 día, 19 horas

    Vamos con una orientación.

    Para el sistema Sol-Tierra, planteas la expresión del módulo de la fuerza de atracción gravitatoria que el Sol ejerce sobre la Tierra, aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que expresamos al módulo de la aceleración centrípeta de la Tierra en función de su rapidez orbital lineal), y queda:

    G*MS*MT/RST2 = MT*vT2/RST, multiplicas por MT y multiplicas por RST2 en ambos miembros, y queda:

    G*MS*MT2 = MT2*vT2*RST, multiplicas por RST en ambos miembros, y queda:

    G*MS*MT2*RST = MT2*vT2*RST2, asocias potencias en el segundo miembro, y queda:

    G*MS*MT2*RST = (MT*vT*RST)2,

    sustituyes la expresión del módulo de la cantidad de movimiento angular que tienes en el argumento de la potencia en el segundo miembro, y queda:

    G*MS*MT2*RST = JT2 (1).

    Para el sistema Tierra-Luna, planteas la expresión del módulo de la fuerza de atracción gravitatoria que la Tierra ejerce sobre la Luna, aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que expresamos al módulo de la aceleración centrípeta de la Luna en función de su rapidez orbital lineal), y queda:

    G*MT*ML/RTL2 = ML*vL2/RTL, multiplicas por ML y multiplicas por RTL2 en ambos miembros, y queda:

    G*MT*ML2 = ML2*vL2*RTL, multiplicas por RTL en ambos miembros, y queda:

    G*MT*ML2*RTL = ML2*vL2*RTL2, asocias potencias en el segundo miembro, y queda:

    G*MT*ML2*RTL = (ML*vL*RTL)2,

    sustituyes la expresión del módulo de la cantidad de movimiento angular que tienes en el argumento de la potencia en el segundo miembro, y queda:

    G*MT*ML2*RTL = JL2 (2).

    Luego, planteas la expresión de la razón entre los módulos de las cantidades de movimiento angulares que piden en tu enunciado, y queda:

    r = JT/JL, elevas al cuadrado en ambos miembros, y queda:

    r2 = ( JT/JL)2, distribuyes la potencia en el segundo miembro, y queda:

    r2 = JT2/JL2,

    sustituyes la expresión señalada (1) en el numerador, sustituyes la expresión señalada (2) en el denominador, todo en el segundo miembro, y queda:

    r2 = G*MS*MT2*RST/[G*MT*ML2*RTL],

    simplificas el segundo miembro, y queda:

    r2 = MS*MT*RST/[ML2*RTL],

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    r = √(MS*MT*RST/[ML2*RTL]),

    y solo queda que reemplaces valores en esta última expresión, y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.


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    MIGUEL HERMES
    hace 2 días, 18 horas

    Hola unicoos!!

    Tengo un problema con este ejercicio, se trata del movimiento armónico simple.


    Lo que pasa es que me quedo pillado al pasar del primer caso del muelle que te dan, al segundo. Les dejo una imagen de hasta dónde consigo llegar:


    A partir de ahí no se que más hacer. Si pudieran ayudarme se lo agradecería un montón.

    Muchísimas gracias!!

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 día, 18 horas

    Con el cuerpo colgado y en reposo, observa que sobre el cuerpo están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso: P = M*g, hacia abajo,

    Acción elástica del muelle: Fe = k*Δs, hacia arriba;

    luego, aplicas la Primera Ley de Newton (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas, y que consideramos un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba), y queda:

    k*Δs = M*g, y de aquí despejas:

    k = M*g/Δs, reemplazas datos (observa que empleamos unidades internacionales), y queda:

    k = 0,25*9,8/0,1, resuelves, y queda:

    k = 24,5 N/m, que es el valor de la constante elástica del muelle.

    a)

    Observa que se considera como posición de equilibrio (x = 0) a la posición del cuerpo con el resorte relajado, por lo que tienes los datos iniciales de  tu enunciado (observa que se considera un eje de posiciones OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha):

    ti = 0 (instante inicial),

    xi = -0,05 m (posición inicial), y observa que la amplitud de oscilación es: A = 0,05 m,

    vi = 0 (velocidad inicial),

    ai = a determinar (aceleración inicial, observa que su módulo es máximo, y que su sentido es hacia la derecha);

    luego, planteas la expresión de la pulsación (o frecuencia angular) en función de la constante elástica del muelle y de la masa del oscilador, y queda:

    ω = √(k/M) = √(24,5/0,5) = √(49), resuelves y queda: ω = 7 rad/s.

    Luego, planteas las ecuaciones de las funciones elongación, velocidad y aceleración de Movimiento Armónico Simple, y queda:

    x = A*cos(ω*t + δ),

    v = -ω*A*sen(ω*t + δ),

    a = -ω2*A*cos(ω*t + δ),

    reemplazas datos expresados en unidades internacionales, resuelves coeficientes, y queda:

    x(t) = 0,05*cos(7*t + δ) (1),

    v(t) = -0,35*sen(ω*t + δ) (2),

    a(t) = -2,45*cos(ω*t + δ) (3);

    luego, a fin de determinar el valor de la fase inicial (δ), reemplazas datos iniciales (t = 0, x = -0,05, v = 0) en las ecuaciones señaladas (1) (2), cancelas términos nulos, y queda:

    -0,05 = 0,05*cos(δ), de aquí despejas: cos(δ) = -1,

    0 = -0,35*sen(δ), de aquí despejas: sen(δ) = 0,

    y observa que los valores que hemos obtenido corresponden a la fase inicial: δ = π;

    luego, reemplazas este valor en las expresiones de las funciones señaladas (1) 82) (3), y queda:

    x(t) = 0,05*cos(7*t + π) (1a),

    v(t) = -0,35*sen(7*t + π) (2a),

    a(t) = -2,45*cos(7*t + π) (3a),

    y observa que sus valores máximos son:

    A = 0,05 (amplitud de oscilación),

    vM = 0,35 m/s (rapidez máxima, o amplitud de velocidad),

    aM = 2,45 m/s2 (módulo de la aceleración máxima, o amplitud de aceleración).

    b)

    Planteas la ecuación correspondiente a la relación de energías que tienes en tu enunciado, y queda:

    EC = EP, sustituyes las expresiones de las energías, y queda:

    (1/2)*M*v2  = (1/2)*k*x2,multiplicas en ambos miembros por 2, y queda:

    M*v2 = k*x2, reemplazas datos, y queda:

    0,5*v2 = 24,5*x2, multiplicas por 2 en ambos miembros, y queda:

    v2 = 49*x2, sustituyes las expresiones de las funciones elongación y velocidad señaladas (1a) y (2a), y queda:

    [-0,35*sen(7*t + π)]2 = 49*[0,05*cos(7*t + π)]2, distribuyes las potencias entre los factores de sus bases, y queda:

    0,1225*sen2(7*t + π) = 49*0,0025*cos2(7*t + π),

    divides por 0,1225 y por cos2(7*t + π) en ambos miembros, resuelves el segundo miembro, y queda:

    sen2(7*t + π)/cos2(7*t + π) = 1,

    asocias potencias en el primer miembro, aplicas la identidad trigonométrica de la tangente en la base de la potencia, y queda:

    tan2(7*t + π) = 1, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y tienes dos opciones:

    1°)

    7*t + π = π/4 + 2k*π, restas π en ambos miembros, extraes factor común en el segundo miembro, y queda:

    7*t = (2k - 3/4)*π, divides por 7 en ambos miembros, y queda:

    t = (2k - 3/4)*π/7, con k ∈ N, k ≠ 0,

    que es una expresión general de los instantes en los cuales la energía potencial del oscilador es igual a su energía cinética; luego, evalúas para el primer valor (k = 1), y queda:

    t1 = 5π/28 s, que es el primer instante para esta opción;

    2°)

    7*t + π = 3π/4 + 2m*π, restas π en ambos miembros, extraes factor común en el segundo miembro, y queda:

    7*t = (2m - 1/4)*π, divides por 7 en ambos miembros, y queda:

    t = (2m - 1/4)*π/7, con m ∈ N, m ≠ 0,

    que es una expresión general de los instantes en los cuales la energía potencial del oscilador es igual a su energía cinética; luego, evalúas para el primer valor (m = 1), y queda:

    t2 = 7π/28 s = π/4 s, que es el primer instante para esta opción;

    luego, observa que el primer instante en cuál la energía cinética del osicilador es igual a su energía potencial es el que hemos determinado como primer instante para la primera opción: t1 = 5π/28 s.

    Espero haberte ayudado.

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    Cristian Furtado
    hace 3 días, 14 horas
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    Hola. me podrían ayudar con este ejercicio gracias

     

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    Breaking Vlad
    hace 3 días, 1 hora

    Se trata de que DESPUES DE IR A CLASE (ver los vídeos relacionados con vuestras dudas) enviéis dudas concretas, muy concretas. Y que nos enviéis siempre también todo aquello que hayais conseguido hacer por vosotros mismos. Paso a paso, esté bien o mal. No solo el enunciado. De esa manera podremos saber vuestro nivel, en que podemos ayudaros, cuales son vuestros fallos.... Y el trabajo duro será el vuestro.

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 2 días, 22 horas

    Por favor, consigna los valores de las ordenadas en los puntos inicial y final de cada intervalo de tiempo que tienes señalado para que podamos ayudarte.

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    Alejandro Ruiz Anguita
    hace 3 días, 20 horas

    Hola, alguien podría resolverme este ejercicio, llevo días dándole vueltas y no consigo resolverlo...


    Hallar la fuerza de resistencia viscosa (en Newtons) que actúa sobre una partícula esférica de 2,1 mm3 de volumen cayendo a una velocidad de sedimentación de 0.2 mm / s (viscosidad del agua: 0.001 Pa · s)

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 3 días, 19 horas

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones OY vertical, con sentido positivo.

    Luego, observa que sobre la partícula están aplicadas tres fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso: P = M*g = δp*V*g, hacia abajo;

    Empuje: E = δa*V*g, hacia arriba;

    Resistencia viscosa: FV = 6π*η*R*v (1), hacia arriba.

    Luego, aplicas la Primera Ley de Newton (observa que la partícula se desplaza hacia abajo con velocidad constante), y queda la ecuación:

    E + FV - P = 0, aquí sumas P en ambos miembros, y queda:

    E + FV = P, que es la ecuación de equilibrio de la partícula.

    Luego, planteas la expresión del volumen de la partícula en función de su radio, y queda:

    (4π/3)*R3 = V, y de aquí despejas:

    R = ∛(3*V/[4π]), reemplazas valores (observa que empleamos unidades internacionales), y queda:

    R = ∛(3*2,1*10-9)/[4π]), resuelves el argumento de la raíz cúbica, y queda:

    ≅ ∛(0,501338*10-9), resuelves, y queda:

    ≅ 0,794408*10-3 m.

    Luego, reemplazas este último valor en la expresión del módulo de la fuerza de resistencia viscosa que el líquido ejerce sobre la partícula, reemplazas los demás datos que tienes en tu enunciado (η = 0,001 = 10-3 Pa*s, v = 0,2 mm/s = 2*10-4 m/s), y queda:

    FV  6π*10-3*0,794408*10-3*2*10-4 ≅ 29,948473*10-10 N ≅ 2,9948473*10-9 N.

    Espero haberte ayudado.

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