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marina el 14/6/15
Este es el enunciado del problema: Un bloque de madera de 2 kg se coloca en un resorte comprimido en la base de una pendiente de 37º (punto A). Al soltarse el resorte, el bloque sube por la pendiente. En el punto B, a una distancia de 6m de A, el bloque tiene v= 7 m/s y ya no esta en contacto con el resorte. µ bloque- pendiente=0.50. Calcule la energía potencial almacenada inicialmente en el resorte.
Mi duda es si eso es lo mismo que la energía potencial elástica?
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Franco Ortega el 14/6/15
Si , la energia potencial es la que se puede almacenar. Si no me equivoco te tendria que dar 169J. Saludos marina!
marina el 14/6/15
Mmmm pero ... no se como llegar al resultado algo me tiene que fallar en el planteamiento, lo he planteado asi: Ep elástica- Wroz= Ecf+ Epf

Oppenheimer_76 el 14/6/15
El razonamiento es el siguiente. La energía será cte salvo por el trabajo que realiza el rozamiento, que como sabrás es uan fuerza disipativa. El trabajo es fuerza por espacio, y la fuerza de roz. la sabes calcular. Tienes el espacio, esos 6 m. Automaticamente sabes ese trabajo. Tienes al velocidad, sabes al energía cinética cuando está arriba.

De no haber rozamiento diríamos "se conserva la energía", y harías cinética igual a potencial.

Si se tiene en cuenta el potencial por ascender (deberías), sabes que ese potencial es mgh, la h con el ángulo y los 6 metros...fácil. Entonces el muelle ha invertido en cinética, rozamiento, y potencial gravitatorio. la potencial del muelle es la suma de cinética, rozamiento y potencial gravitatorio. Tienes que verlo esto, es importante. No es saber hacerlo, es verlo.
Franco Ortega el 14/6/15
Vamos a definir un punto A en el inicio de la rampa y un punto b cuando recorrio 6 metros sobre el plano inclinado.
Debido a que hay rozamiento , va a haber una fuerza de rozamiento , la cual no es conservativa . La energia no se va a conservar , por lo tanto :
Wnocons=ΔΕ (Siendo el Wnocons el trabajo debido a las fuerzas no conservativas(Friccion) y la energia mecanica la suma de todas la energias cinetica ,potencial y potencial elastica, acordate que la fuerza elastica es una fuerza conservativa por lo tanto va a ir en esta suma de energia mecanica).
Calculamos el trabajo de las fuerzas no conservativas:
-m.g.cos 37. μ .d =Wnocons ----------------[Wnocons=-48J]
Calculamos la variacion de energia mecanica:
ΔΕ=Eb-Ea , siendo Ea la energia en el punto A la cual solo tenemos Epel (Energia potencial elastica) y ponemos un cero de energia potencial a este punto y tenemos en cuenta que sale del reposo, queda:
[Ea=Epel](Esta es la que te pide el ejercicio) , ahora vamos a calcular la Eb:
Eb=1/2m. Vb²+m.g.h (Siendo h=d.sen 37°, y Vb=7m/s)
[Eb=121J]
Reemplazamos :
Wnocons=Eb-Ea
-48J=121J-Epel
[Epel=169J]
Saludos marina! Cualquier duda avisa!
marina el 15/6/15
Pfff.. Muchisimas gracias a los dos. El problema lo tenia bien planteado, el fallo era que había quitado las masas sin darme cuenta por eso no me salían los resultados. un fallo tonto, lo siento
Aleatorius el 14/6/15
Hola Unicoos, quisiera que me saquen una duda que tengo sobre la fricción. ¿Es correcto lo que escribo a continuación?
* Es estática cuando la aceleración es cero (el cuerpo podría estar moviendose con velocidad constante o estar quieto)
* Es cinética solo cuando hay aceleración.
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Sergio el 14/6/15
Si hay movimiento, es cinética, aunque no haya aceleración pero sí velocidad (esto no es preciso del todo, ya que si hay velocidad, la fuerza de rozamiento genera una aceleración negativa).



Si no hay movimiento, es estática, V=0 y a=0 (hay equilibrio de fuerzas).



Un saludo!
Oppenheimer_76 el 14/6/15
Sergio: No siempre, en el espacio no hay rozamiento y la velocidad es constante. Se genera rozamiento en el aire. Además, esto es todo a nivel teórico.
La condición de equilibrio es efectivamente v=0, a=0. Para la estabilidad del mismo ya hay que hacer otras cosas...
CARLIN, eso no lo ha preguntado nadie aunque sea cierto.
Aleatorius el 15/6/15
Gracias Unicoos!!!
dana el 14/6/15
perdon este es el dibujo del problema
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Franco Ortega el 14/6/15
Vamos a definir un sistema de ejes curvos como te lo adjunto en la imagen , debido a que te pide una aceleracion osea esto va a implicar un movimiento por lo tanto vamos a utilizar el coeficiente de rozamiento dinamico , si el ejercicio te pidiera "la masa para que COMIENZE el movimiento , usariamos el estatico.
Planteo las ecuaciones en los cuerpo 1,2 y el cuerpo 3 :
-T+m3.g=m3.a (1)
T-Fr1-Fr2=m1.a+m2.a (2)
Siendo Fr1=Fr2=μ.m.g lo expresamos como 2Fr , y conocida la aceleracion y las masa podemos despejar T de la ecuacion 2, quedando:
[T=120N]
Reemplazando en la ecuacion 1:
m3=15Kg.
Saludos dana!
dana el 14/6/15
hola unicoos tengo una consulta... tengo que resolver este ejercicio "Calcular el valor de la masa m3 para que el sistema de masas tenga una aceleración de 2M/S, si m1=m2=10 kg. Los coeficientes de rosamiento estático y dinámico son respectivamente de 0,4 y 0,3."
y siento que no logro entender que coeficiente de rosamiento debo utilizar... podrian ayudarme...es para el martes y no me sale, inteto e intento y nada... mire videos pero no logro resolverlo...desde ya gracias
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Franco Ortega el 14/6/15
Vamos a definir un sistema de ejes curvos como te lo adjunto en la imagen , debido a que te pide una aceleracion osea esto va a implicar un movimiento por lo tanto vamos a utilizar el coeficiente de rozamiento dinamico , si el ejercicio te pidiera "la masa para que COMIENZE el movimiento , usariamos el estatico.
Planteo las ecuaciones en los cuerpo 1,2 y el cuerpo 3 :
-T+m3.g=m3.a (1)
T-Fr1-Fr2=m1.a+m2.a (2)
Siendo Fr1=Fr2=μ.m.g lo expresamos como 2Fr , y conocida la aceleracion y las masa podemos despejar T de la ecuacion 2, quedando:
[T=120N]
Reemplazando en la ecuacion 1:
m3=15Kg.
Saludos dana!
dana el 14/6/15
te entiendo lo que me explicas, la duda del coeficiente me la resolviste gracias... pero quiero corroborar algo, me enseñaron que debia plantear un ecuacion para cada cuerpo, por que yo hice:
1) -fr+T1=m1.a
2) -fr-T1+T2=m2.a
3) -T2+m3.g=m3.a
dado que tengo este dibujo que te adjunto. entonces tengo que entre el bloque 1 y 2 esta la cuerda como T1 y entre el bloque 2 y 3 tengo la T2. Debido a como va el moviento en el sistema le coloque los signos. ESTA MAL? xq no logro entender porque en la ecuacion dos metiste lo del cuerpo 1 y 2
Franco Ortega el 14/6/15
Si esta bien , ahora fijate lo siguiente sumas tus ecuaciones 1 y 2 , y fijate que queda como la ecuacion que yo plantee solo que sin la T1 , al saber que todo se mueve en conjunto y tienen mismo rozamiento lo pude hacer, te recomiendo que lo hagas como lo estas haciendo esta bien , y que enumeres todo por ejemplo podrias poner fr1 y fr2 para diferenciar . Cuando tengas la practica suficiente te vas a dar cuenta como simplificar ecuaciones. Saludos dana.
dana el 14/6/15
te agradezco mucho franco, me salvaste, siendo sabado por la noche y yo aca molestando, me ayudaste muchisimo, mil gracias te lo voy a agradecer siempre. saludos
Franco Ortega el 14/6/15
Estoy estudiando tambien , pero son 2 minutos que me toma responderles y capaz les sirve mucho !
dana el 14/6/15
ay me vas a odiar, puede remplazar y sacar las dos tensiones, pero me trabo el la ecuacion de la masa 3
sabiendo que:
-T+m3.g=m3.a
-120N+m3.10m/s^2=m3.2m/s^2
hasta donde se puedo pasar m3.10m/s^2 al otro lado restando, no se me anularian las masas? eso no logro entender, siempre se me complicaron la ecuaciones, tengo una muy mala base de matematica, pero siempre intento entender a traves de videos y de ayuda... perodn por molestar tanto, es que no tengo a quien preguntar, y el profesor que tengo no explica practicamente nada.dede ya gracias
Franco Ortega el 14/6/15
Analizemos sin unidades para verlo mas facil:
Tenemos -120N+m3.10m/s²=m3.2m/s² , vamos a pasarlo a una forma que seguro conoces:
-120+10x=2x , de aca despejas x , es analogo a despejar la masa:
10x-2x=120
8x=120
x=120/8
[x=15] acordate que no se va a anular porque tenes 2 masas pero una esta afectada por una aceleracion mayor que la otra, de esta forma no se van a anular .
Saludos!
dana el 14/6/15
siiiiii gracias... ya lo puede sacar!!!!!!! mil gracias, ahora si no te molesto mas!!!! gracias por brindar tantaayuda!!!! un beso enorme!!!!
Franco Ortega el 14/6/15
Dale , cualquier duda que tengas subila asi no te trabas con los ejercicios! Saludos dana!
Paloma el 14/6/15
Hola, envío la imagen del ejercicio
Mi planteamiento fue que la fuerza de rozamiento podía tener dos sentidos que dependen de cuál sería el mayor bloque. A partir de ahí, saqué la máxima y la mínima. Quiero confirmar el planteamiento.
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Franco Ortega el 14/6/15
Efectivamente , si no me equivoco seran 54,76Kg y 62,4Kg el maximo y minimo respectivamente. Saludos paloma!
Paloma el 14/6/15
La Fuerza de Rozamiento te dio 276,27N aprox? y la Fuerza Normal 920,899N ? Concuerdo completamente con el 62,4, pero el no con el 54,76. Tengo un valor muy inferior. Gracias por adelantado, porque me ayudó muchísimo, pero si no es mucha molestia, aclarar esos detalles...
Franco Ortega el 14/6/15
Vamos a plantear las ecuaciones :
Primero vamos a tener una ecuacion en comun para los 2 casos que estamos planteando esta es:
[T=mo.g ]
Vamos a plantear el caso en que mo desplaza a la masa de 100Kg hacia arriba en ese plano inclinado:
-Px-Fr+T=0
-m.g.sen20-m.g.cos20.0.3+T=0
De aca:
[T=612N] Para este valor vamos a tener una masa de 62Kg
Vamos a plantear el caso en que la mo es desplazado hacia arriba y la masa desliza hacia abajo en el plano inclinado:
-Px+Fr+T=0
-m.g.sen20+m.g.cos20.μ+T=0
De aca:
[T=59.2N] Para este valor vamos a tener una masa de 6Kg. Seguramente me olvide de dividirlo por la gravedad , pequeño detalle.
Saludos !
Paloma el 14/6/15
Ahora sí, coincide, muchas gracias
Rocio el 14/6/15
Hola necesito ayuda con movimiento armónico simple por favor ya he buscado varias alternativas pero no lo consigo resolver :(
Una partícula A experimenta un MOS. Sabiendo que está en las 10/16 partes del recorrido tiene una elongación de -2 x 10 -05 km y un tiempo de 3,8971 x 10 -03 horas y 0, 232 minutos.
Calcular:
a) elongación de A en las 3/16; 5/16 y 13/16 partes del recorrido.
b) la velocidad en el tiempo 1,8208 x 10 -03 horas 1,3833 minutos y 0,02 segundos.
c) El valor de la aceleración a los 0,2125 minutos de recorrido y explicar por qué la misma tiene ese signo y valor.

Les agradezco su ayuda
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Fabian el 14/6/15
1) cuando hablan de recorrido de 10/16 podemos deducir que una oscilación completa es 16.... si hablamos de su amplitud es solo 4/16..
teniendo el tiempo en este 10/16 puede es jugar con los valores para 4/16, teniendo el T puede hallar W ANGULAR Y f de frecuencia....
2) la velocidad v= X A sen (wt + ∅ )
3) la aceleracion en x tiempo = - A * W∧2....

intenta no confundirte con el tiempo..... mañana si no no puedes te echo una mano que ya es hora de z z z z.. un saludo
David el 15/6/15
Echales un vistazo... Movimiento Armónico Simple #nosvemosenclase
Se trata de que seáis vosotros quienes trabajáis duro. Si solo dejáis un enunciado... ANIMO!
luis el 13/6/15
como saco el modulo de la aceleracion en circulos
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Sergio el 13/6/15
No das suficiente información. ¿Círculos? ¿Te refieres a movimientos circulares? En tal caso, depende si es acelerado o no. Si es acelerado va a tener la aceleración normal y la tangencial, deberías especificar más.
Franco Ortega el 14/6/15
El modulo de la aceleracion en circulos lo podes calcular asi:
ac=V²/R o ω².R
Saludos!
Oppenheimer_76 el 14/6/15
No es del todo correcto. Vamos a ver, todo movimiento tiene una aceleración que se descompone (hablo de movimiento plano claro, sino no lo podría explicar en tan poco espacio) en aceleración normal y tangencial. La normal efectivamente es al que ha dicho Franco Ortega, pero ha supuesto que va a velocidad constante y no tiene por qué ser así. La tangencial es la aceleración angular por el radio. Extendido a cualquier movimeinto, es el vector aceleración angular vectorial distancia al punto en cuestión.
marina el 13/6/15
Me he quedado atascada en un problema en el último apartado. El problema es el siguiente: Un hombre tira de una maleta de 20 kg por una rampa inclinada 25º sobre la horizontal con una fuerza de 145N paralela a la rampa μ= 0.30. La maleta recorre 4.60m. e) Si la velocidad de la maleta es 0 en la base de la rampa, ¿qué velocidad tiene después de haber sibuido 4.6m por la rampa?
Lo he planteado como Ec+Ep= Wrozamiento. pero pone que la solución es 2 m/s y no me da eso.
Muchas gracias por adelantado.
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Sergio el 13/6/15
Hola!

Yo lo hago por fuerzas: La fuerza que nos dará la aceleración es el resultante entre la fuerza F del hombre, menos la fuerza de rozamiento Fr y la fuerza gravitatoria Fg tal que,
Fr=μ·m·g·cos(25);
Fg=m·g·sin(25)
Esto aislando y sustiuyendo: F-(Fr+Fg)=m·a,
a=(F-(Fr+Fg))/m=(145-136,3)/20=0,44m/s^2
Ahora: vf^2=vi^2+2ax, siendo vf=velocidad final, y vi=velocidad inicial (que es cero), a la aceleración ya calculada y x la distancia:
vf=√(2·a·x)=√(2·0,44·4,6)=2m/s

Un saludo!
Franco Ortega el 14/6/15
Bueno vamos a hacerlo por trabajo y energia , defino un punto A en el inicio de la rampa y mi punto B el punto luego de recorrer 4.60m.
Teorema del trabajo y la energia mecanica:
Wnocons=ΔΕ (Siendo las fuerzas no conservativas la fuerza de rozamiento y la fuerza con la que tira a la maleta)
Wno cons= -Fr.d +F.d =-μ.m.g.cos 25°. 4.6m +145N. 4.6m ≅422J
ΔΕ=Eb-Ea , como la energia en A es a nivel 0 de mi energia potencial y parte del reposo esta es cero.
ΔE=Eb=m.g.h+1/2 m .V² (De aca h=d.sen 25°) igualamos y queda:
422J=m.g.h+1/2 m .V² (h=1.94m)
Despejando la velocidad:
[V=2m/s]
Saludos mariana ! Tambien podes resolverlo por cinematica , aunque por energia es mucho mas rapido una vez que tenes practica, cualquier duda consulta!
Francisco Gutiérrez Mora el 13/6/15
Buenas Noches. Al entrar hoy por primera vez en este maravilloso foro, he tenido la oportunidad de recordar aquellos maravillosos años de estudiante, aunque cuando se está en ellos no parezcan como tales, y, recordando, me ha venido a la memoria un ejercicio de un examen del antiguo C.O.U., de física, en teoría de vectores y que todavía no he logrado una demostración clara, a mi modo de entenderlo. Pues bien, el ejercicio es el siguiente:
"Demostrar que un vector de módulo constante es siempre perpendicular a su derivada. Gracias. Un Saludo.
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Fabian el 13/6/15
UN VECTOR ES PERPENDICULAR A OTRO SIEMPRE QUE SU PRODUCTO ESCALAR SEA 0.... ES UNA PROPIEDAD... SI NO LO ES, SE CORTA PERO EXISTIRA UN ANGULO ENTRE DICHOS VECTORES...

Francisco Gutiérrez Mora el 13/6/15
Buenas Noches Fabian:
Eso que comentas está claro, pero el ejercicio pide la demostración. Un Saludo.
Sergio el 13/6/15
Buenas noches.

La derivada, si tiene módulo constante, por lo que será 0. Si desarrollas el producto escalar, verás que dará 0 ya que se multiplica el vector por la derivada (que es 0, como comento), entonces sea cual sea el módulo del vector, multiplicado por cero, dará nulo. Espero haberme explicado bien.

Un saludo.
Sergio el 13/6/15
Actualizo ya que veo que pides la demostración en si.

Siendo el vector V constante, tenemos que el módulo |V|=√V·V y que |V|^2=V·V, siendo la derivada d(V·V)=0 ya que el módulo es constante. Entonces, aplicamos la derivada de un producto: d(V·V)=dV·V+VdV, que sumado da: 2·V·dV, que debe ser nulo. Si tenemos que dV no es nulo, confirma que V y dV son perpendiculares.
Espero que fuera eso lo que buscabas.

(Aclaro que todo, menos el módulo, está en forma vectorial, sino carece de sentido alguno).
Francisco Gutiérrez Mora el 13/6/15
Buenas Noches Sergio:
Claro que sí, y así puede explicarse, pero yo he vistos desarrollos bastante más enrevesados en Internet, por eso he planteado el tema. Gracias . Un saludo.
Francisco Gutiérrez Mora el 14/6/15
Sergio, buenos días: Ahí te dejo una demostración igual a la tuya, pero que creo que se ve más claro. Un Saludo.
Sergio el 14/6/15
Buenos días. En efecto, se ve más claro, nunca he tenido demasiadas dotes para explicar. Se agradece el aporte. Un saludo!
Oppenheimer_76 el 14/6/15
La explicación es la siguiente (es base para estudiar el movimiento del sólido rígido (general, no el planito que tan frecuentemente se pregunta aquí). Supón dos vectores de un sólido rígido. Por definición de rígido, su producto escalar será cosntante (los puntos extremos de ambos no tienen movimiento relativo al ser rígido). Por tanto la derivada de su producto escalar es 0, es decir, si los llamamos u y v, derivada de u por de v + u por derivada de v es 0. Si haces u igual a v tienes tu demostración. A partir de esto se definen las aplicaciones hemisimétricas y aparece el tensor de orden 2 que corresponde al vector axial, que luego llamaremos omega, etc, etc, y de ahí, simplificando varias cosas, sale el mov. del sólido rígido plano facilito. Un saludo.
Francisco Gutiérrez Mora el 14/6/15
Muchas Gracias Señor Oppenheimer. pero yo sólo soy técnico de grado medio y mi física no llega tan profundo como usted lo explica. No obstante ahí queda. Muchas Gracias de nuevo y un saludo.
Oppenheimer_76 el 14/6/15
Si está interesado se lo explico de forma más detallada. La demostración me parece que ta la hicieron por ahí arriba, sólo quería que supiera (por curiosidad si le gusta la física) que se parte de ahí para cosntruir el campo de velocidades y aceleraciones, que se particulariza para el sólido rígido.
Francisco Gutiérrez Mora el 14/6/15
Pues dicho de esa manera, y gustándome mucho la física, explíquemelo detalladamente. Gracias anticipadas y un saludo cordial señor.
Oppenheimer_76 el 15/6/15
A partir del concepto del sólido rígido se establece esa condición de dos vectores del mismo cuyo producto escalar es constante. Imagínese una patata, pinchamos tres palillos (triedro del cuerpo). Si se imagina los vectores de dos puntos, verá que permanecen invariables respecto a se triedro. A partir de esto se hace lo que usted preguntó, y se tiene que la derivada del producto escalar es 0. Pasando cualquiera de los dos miembros (producto de un vector por la derivada del otro) al lado de la ecuación con el 0, tenemos el operador que transforma la derivada de un vector por otro, en menos la derivada del segundo por el primero. Aquí si que hay un proceso algo laborioso por el que se llega a que esa aplicación resulta ser un tensor hemisimétrico (el concepto tensor quédese con que es una generalización de una aplicación, en este caso es una matriz, tensor de orden 2. Un escalar es un tensor de orden 0). Ese tensor corresponde al producto vectorial de un vector, que será el vector axial. Todo eso que usted sabe de que velocidad lineal es el vector velocidad angular por el radio, es en realidad esto. Tenemos ese vector radio, lo metemos en el tensor axial, y resulta que éste hace el producto vectorial del vector axial asociedo al tensor (todo tensor hemisimétrico es vector axial y viceversa).
Fabian el 13/6/15
cuando una onda o rayo llega a la superficie de separación de 2 medios, se originan en general 2 ondas o rayos, una reflejado y un refractado.
a) los rayos incidente, reflejado y refractado se encuentran en un plano perpendicular a la superficie.

b) la onda reflejada y refractada forman el mismo ángulo con la normal del plano.

c) la onda reflejada y la refractada forman angulos con la dirección de propagacion de la onda incidente de +-π

a) xq cualquiera de estos rayos es perpendicular a la superficie. (excepto) el reflejado) la correcta es la a) ????'
b) no lo es xq esta claro que en la refraccion cambia el ángulo y velocidad con respecto al medio anterior.
c) la reflejada y el refractado variarian x angulo ya podia ser +-π

necesito que me lo aclaren que me hice un lio... gracias
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