Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Sara
    hace 5 horas, 4 minutos

    ¿Cómo se respondería la siguiente pregunta?

    ¿Es posible que un objeto en un sistema no inercial posea aceleración sin que sobre él actúen fuerzas externas? ¿Por qué?

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    Mohamed Hafid
    hace 8 horas, 13 minutos

    Hola me podrian echar un cable con esto. GRACIAs¡¡¡¡

     Dos cargas eléctricas puntuales e iguales, de valor q1 = q2 = 30 nC están fijas en el espacio en los puntos de coordenadas (-3, 0) y (3, 0). (Coordenadas expresadas en metros) b1) (1 punto) Calcule el campo electrostático  (módulo, dirección y sentido) en el punto A de coordenadas (0,4).

    ( ¿Qué carga q3 deberemos colocar en el punto (0,-3) para que se anule el campo en el punto A? este es el unico apartado que no logro resolver: direccion (0i:17.28j) y modulo 17.28 N/C

    Considerando las tres cargas, ¿qué valor adquiere el potencial electrostático en el punto (0,0)? 

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 6 horas, 39 minutos

    1)

    Tienes a la primera carga ubicada en el punto P1(-3,0);

    luego, planteas la expresión del vector posición del punto en estudio: A(0,4) con respecto al punto P1, y queda:

    u1 = P1A = < 0-(-3) , 4-0 > = < 3 , 4 > (en metros),

    cuyo módulo queda: │u1 │ = √(32+42) = √(25) = 5 m = r1,

    por lo que tienes que el vector unitario asociado queda:

    U1u1/│u1 │ = < 3 , 4 >/5 = < 3/5 , 4/5 >;

    luego, planteas la expresión vectorial del campo electrostático producido por la primera carga en el punto en estudio, y queda:

    E1 = (k*q1/r12)*U1 = (9*109*30*10-9/52)*< 3/5 , 4/5 > = (54/5)*< 3/5 , 4/5 > = < 162/25 , 216/25 > (en N/C).

    Tienes la segunda carga ubicada en el punto P2(3,0);

    luego, planteas la expresión del vector posición del punto en estudio: A(0,4) con respecto al punto P2, y queda:

    u2 = P2A = < 0-3 , 4-0 > = < -3 , 4 > (en metros),

    cuyo módulo queda: │u2 │ = √((-3)2+42) = √(25) = 5 m = r2,

    por lo que tienes que el vector unitario asociado queda:

    U2 = u2/│u2 │ = < -3 , 4 >/5 = < -3/5 , 4/5 >;

    luego, planteas la expresión vectorial del campo electrostático producido por la primera carga en el punto en estudio, y queda:

    E2 = (k*q2/r22)*U2 = (9*109*30*10-9/52)*< -3/5 , 4/5 > = (54/5)*< -3/5 , 4/5 > = < -162/25 , 216/25 > (en N/C).

    Luego, planteas la expresión vectorial del campo electrostático resultante en el punto en estudio, y queda:

    E = E1 + E2, reemplazas expresiones, y queda:

    E = < 162/25 , 216/25 > + < -162/25 , 216/25 >, resuelves la suma vectorial, y queda:

    E = < 0 , 432/25 > = 0 , 17,28 > (1) (en N/C),

    cuyo módulo es:

    │E│ = 17,28 (en N/C),

    y cuya dirección y sentido están determinados por el vector:

    v1 = E/│E│ = < 0 , 17,28 >/(17,28) = < 0 , 1 >.

    2)

    Tienes a la tercera carga (q3) ubicada en el punto P3(0,-3);

    luego, planteas la expresión del vector posición del punto en estudio: A(0,4) con respecto al punto P3, y queda:

    u3 = P3A = < 0-0 , 4-(-3) > = < 0 , 7 > (en metros),

    cuyo módulo queda:

    │u3 │ = √(02+72) = √(49) = 7 m = r3,

    por lo que tienes que el vector unitario asociado queda:

    U3 = u3/│u3 │ = < 0 , 7 >/7 = < 0 , 1 >;

    luego, planteas la expresión vectorial del campo electrostático producido por la primera carga en el punto en estudio, y queda:

    E3 = (k*q3/r32)*U3 = (9*109*q3/72)*< 0 , 1 > = (9/49)*109*q3*< 0 , 1 > = < 0 , (9/49)*109*q3 > (2) (en N/C).

    Luego, planteas la condición de campo electrostático nulo en el punto en estudio, y queda:

    E + E3 = O,

    sustituyes las expresiones señaladas (1) (2) y la expresión del vector nulo, y queda:

    < 0 , 432/25 > + < 0 , (9/49)*109*q3 > = < 0 , 0 >,

    resuelves la suma vectorial en el primer miembro, y queda:

    < 0 , 17,28+(9/49)*109*q3 > = < 0 , 0 >,

    luego, por igualdad entre expresiones vectoriales, igualas componente a componente, y queda:

    0 = 0 (observa que es una Identidad Verdadera),

    17,28 + (9/49)*109*q3 = 0,

    restas 17,28 en ambos miembros de la segunda ecuación, y queda:

    (9/49)*109*q3 = -17,28,

    multiplicas por 49 y divides por 9 en ambos miembros, y queda:

    109*q3 = -94,08,

    multiplicas en ambos miembros por 10-9, y queda:

    q3 = -94,08*10-9 C = -94,08 nC.

    3)

    Luego, tienes todo lo que necesitas para calcular el potencial resultante en el origen de coordenadas.

    Espero haberte ayudado.

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    ines lopez
    hace 12 horas, 44 minutos

    Se genera una vibración sonora en un instrumento de 0,57 metros abierto solo por un extremo (un clarinete). Se forman 3 nodos siendo la velocidad de propagación de las ondas 345 m/s. Dibuja la onda formada. Si la amplitud de la onda inicial que produce la interferencia es de 0,4 cm, Calcula la ecuación de la onda resultante. ¿Se propagan con la misma velocidad todos los armónicos? Calcula la(s) velocidad(es) de propagación. 

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    C.B
    hace 14 horas

    En este problema, ¿cómo lo haríais?


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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 12 horas, 44 minutos

    Observa que sobre el objeto actúan tres fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso: Poδo*Ao*g*ho (en Newtons), hacia abajo;

    Empuje de la masa de benceno: Ebδb*Ao*g*hb (en Newtons), hacia arriba;

    Empuje de la masa de agua: Ea = δa*Ao*g*ha (en Newtons), hacia arriba;

    y observa que la relación entre los distintos tramos de la altura del objeto queda expresada en la ecuación:

    y + hb + ha = ho, y de aquí despejas:

    ha = ho - hb - y (1),

    que es la expresión de la altura de la porción sumergida en agua en función de la altura del objeto, de la altura de la porción sumergida en benceno, y de la altura correspondiente a la porción que no está sumergida.

    Luego, estableces un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, aplicas la Primera Ley de Newton, y tienes la ecuación:

    Eb + Ea - Po = 0,

    sustituyes las expresiones de los módulos de la fuerzas, y queda:

    δb*Ao*g*hb + δa*Ao*g*ha - δo*Ao*g*ho = 0,

    divides en todos los términos por Ao*g, y queda:

    δb*hb + δa*ha - δo*ho = 0,

    aquí sustituyes la expresión señalada (1) en el segundo factor del segundo término, y queda:

    δb*hb + δa*(ho - hb - y) - δo*ho = 0,

    y solo queda que reemplaces los datos:

    δb = 0,90*103 = 900 Kg/m3 (densidad del benceno),

    hb = 2 cm =0,02 m (altura de la porción sumergida en benceno),

    δa = 1000 Kg/m3 (densidad del agua),

    ho = 20 cm = 0,2 m (altura del objeto),

    δo = 0,80*103 = 800 Kg/m3 (densidad del objeto,

    y = a determinar (altura de la porción que no está sumergida),

    y observa que no son necesarios los valores del área de la base del objeto (Ao), ni del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre (g).

    Luego, solo queda que termines la tarea.

    Espero haberte ayudado.

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    Sara
    hace 1 día, 5 horas

    ¿Estaría bien expresada la 2ºLey de Newton en función de la cantidad de movimiento de la siguiente manera?

    La segunda ley de Newton, en términos de la cantidad de movimiento, establece que la fuerza sobre un objeto es igual a la rapidez de cambio de la cantidad de movimiento del objeto

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 17 horas, 15 minutos

    Tu idea es correcta.

    La fuerza aplicada sobre un cuerpo es igual a la razón de cambio de su cantidad de movimiento con respecto al tiempo:

    F = dp/dt = d(M*v)/dt.

    Espero haberte ayudado.

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    C.B
    hace 1 día, 9 horas

    ¿Cómo se haría este ejercicio?


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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 16 horas, 57 minutos

    Vamos con una orientación.

    1)

    Sí,

    porque si la fuerza neta aplicada sobre él tiene dirección perpendicular a la trayectoria, entonces tienes que el trabajo mecánico de la fuerza sobre el cuerpo es igual a cero, y, de acuerdo con la Primera Ley de Newton, tienes que el cuerpo permanece en reposo o se desplaza con Movimiento Rectilíneo Uniforme, por lo que sí puede desplazarse en línea recta, pero con velocidad constante.

    2)

    No,

    porque puede ocurrir que se desplace con el mismo sentido de la fuerza aplicada sobre él, como ocurre en una caída libre,

    o puede ocurrir también que se desplace con el sentido contrario a la fuerza aplicada sobre él, como ocurre en la etapa de ascenso de un tiro vertical,

    o puede ocurrir que se desplace con dirección y sentido distinto al de la fuerza aplicada sobre él, como ocurre en un tiro oblicuo (o parabólico).

    3)

    No,

    porque el módulo de la fuerza de rozamiento estático varía desde cero, cuando el cuerpo está apoyado sobre una superficie horizontal y solamente actúan sobre él fuerzas verticales,

    hasta su valor máximo (μe*N), que ocurre cuando actúa una fuerza neta horizontal sobre él que está a punto de provocar su desplazamiento.

    4)

    No,

    observa el caso del tiro oblicuo en el vacío, donde tienes que el cuerpo se desplaza siguiendo una trayectoria parabólica, pero la fuerza resultante que actúa sobre él es su peso, cuya dirección es vertical y su sentido es hacia abajo.

    Espero haberte ayudado.

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    Mari Carmen Racero
    hace 1 día, 10 horas

    Buenas tardes , como sería este ejercicio ? Gracias

     Un cuerpo de masa 40 kg, unido a un muelle de constante elástica 60N/m, está sumergido en un amortiguador viscoso de constante de amortiguación 10Ns/m. Determinar: a) Si el sistema oscila o no.  ,  b) En caso de que oscile, ¿Cuál es el valor de la frecuencia de oscilación?  c) El tiempo transcurrido hasta que la amplitud de la oscilación descienda al 36.8% de su valor inicial. 

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    carmela
    hace 1 día, 11 horas

    Esto es correcto? 

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 día, 11 horas

    Recuerda la definición de trabajo mecánico: es el producto escalar de la fuerza aplicada por el desplazamiento.

    por lo que tienes:

    W = FΔs;

    luego, planteas la definición de potencia, y queda:

    Pot = W/Δt = (FΔs)/Δt = F•(Δs/Δt) = F•v,

    por lo que tienes que la potencia es igual al producto escalar de la fuerza aplicada por la velocidad.

    Luego, debes corregir en tu desarrollo, pues tienes:

    Pot = F•v = < 5 , -5 , -2 > • < 3 , 2 , -1 >, desarrollas el producto escalar, y queda:

    Pot = 5*3 - 5*2 - 2*(-1) = 15 - 10 + 2 = 7 Watts.

    Espero haberte ayudado.

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    carmela
    hace 1 día, 16 horas

    Hola unicos. Como puedo plantear las ecuaciones?. Me faltan datos para todo


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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 día, 10 horas

    Establece un sistema de referencia con instante inicial: ti = 0 correspondiente a la llegada del esquiador al pie de la rampa, 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 pie de la rampa.

    a)

    Observa que sobre el esquiador actúan dos 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;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes las ecuaciones (es muy conveniente que hagas un diagrama de fuerzas, y observa que α es el ángulo que forma el peso con el semieje OY negativo), y queda:

    -P*senα = M*a,

    N - P*cosα = 0;

    sustituyes la expresión del módulo del peso del esquiador, y queda:

    -M*g*senα = M*a, de aquí despejas: -g*senα = a, que es el valor de la aceleración del esquiador,

    N - M*g*cosα = 0, de aquí despejas: N = M*g*cosα, que es el módulo de la acción normal de la rampa.

    Luego, plantea las ecuaciones de posición y de velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que el esquiador de desplaza en la dirección del eje OX), y queda:

    x = xi + vi*t + (1/2)*a*t2,

    v = vi + a*t,

    reemplazas datos iniciales: (xi = 0, vi = 15 m/s, g = 10 m/s2, a = -g*senα = -10*(4/50) = -0,8 m/s2), resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    x = 50*t - 0,4*t2,

    v = 50 - 0,8*t;

    luego, reemplazas datos finales (x = 50 m, v = a determinar), y queda:

    50 = 50*t - 0,4*t2 (1)

    v = 50 - 0,8*t (2);

    luego, multiplicas por 10 y divides por 4 en la ecuación señalada (1), y queda:

    125 = 125*t - t2, sumas t2 y restas 125*t en ambos miembros, y queda:

    t2 - 125*t + 125 = 0, 

    que es una ecuación polinómica cuadrática cuyas soluciones son:

    1°)

    t = ( 125+√(15125) )/2  123,992 s,

    reemplazas este valor en la ecuación señalada (2), y queda:

    v ≅ 50 - 0,8*123,992 -49,193 m/s, que no tiene sentido para este problema.

    2°)

    t = ( 125-√(15125) )/2  1,008 s,

    reemplazas este valor en la ecuación señalada (2), y queda:

    v ≅ 50 - 0,8*1,008 ≅ 49,193 m/s.

    b)

    Aquí te ayudo con el planteo.

    Observa que sobre el esquiador actúan 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: frd = μd*N, paralelo a la rampa, hacia abajo

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes las ecuaciones (es muy conveniente que hagas un diagrama de fuerzas, y observa que α es el ángulo que forma el peso con el semieje OY negativo), y queda:

    -P*senα - frd = M*a,

    N - P*cosα = 0;

    sustituyes la expresión del módulo del peso del esquiador y el módulo del rozamiento de la rampa, y queda:

    -M*g*senα - μd*N = M*a, 

    N - M*g*cosα = 0;

    y queda que resuelvas este sistema de ecuaciones con dos incógnitas (N y a), para luego hacer el planteo cinemático del movimiento del esquiador, en forma similar al que hicimos en el inciso anterior.

    Haz el intento, y si te resulta necesario no dudes en volver a consultar.

    Espero haberte ayudado.

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    carmela
    hace 17 horas, 59 minutos

    La solución que me dan para el apartado a es 12.1 m. Estamos con el tema de energías y yo lo que hice es igualar la Energía cinética de abajo con la potencial de arriba para el apartado a pero tampoco me sale. Cuando me dicen que la rampa tiene un desnivel de 4m, esa es la altura de la rampa ¿no?. Muchas gracias por tu ayuda.


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    carmela
    hace 1 día, 18 horas

    Buenos dias. Cuál es el ángulo? No lo veo. Gracias 

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    Raúl RC
    hace 1 día, 17 horas

     Hola! La planta experimentará una aceleración adicional por crecer sobre la plataforma giratoria. Esta aceleración es la centrípeta ac

    ac
    ω2·r=(2πf)2·r


    La otra aceleración que experimenta es de la gravedad. 
    g = 9.81 m/s2

    Estas son las componentes horizontal y vertical respectivamente de la aceleración total. Entonces el ángulo que forma con la vertical es: 

    tg (θ) = ac/g 

    Solamente te faltaría sustituir datos y despejar ;)

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