Hola.

Definimos el trabajo como W = FdCos(α), donde W es el trabajo, F es la fuerza aplicada, d es el desplazamiento y α el ángulo que forma la fuerza y el desplazamiento.

Lo más importante de saber aquí es el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento, ya que esto determinara si la fuerza realiza trabajo o no.

En este problema vemos que la fuerza aplicada se descomponera en los respectivos ejes "x" y "y". Además también hay una fuerza de fricción la cual se opone al movimiento.

Por ejemplo:

La componente de la fuerza en "y" vemos que no forma 0º con el desplazamiento. Cos(0º) = 1, por lo que esta fuerza si realiza trabajo, siendo positivo.

La componente de la fuerza en "x" vemos que no forma 90º con el desplazamiento. Cos(90º) = 0, por lo que esta fuerza no realiza trabajo.

La fuerza de fricción vemos que forma 180º con el desplazamiento. Cos(180º) = -1, por lo que esta fuerza si realiza trabajo, siendo negativo.

Hay que saber que fr = μN. Además que para poder subir el bloque a velocidad constante, se debe hacer la sumatoria de fuerzas igual a cero (no hay aceleración).

Sumatoria de fuerzas horizontales: ∑Fx = 0   →   N - FCos(30º) = 0   →   N = FCos(30º)

Sumatoria de fuerzas verticales: ∑Fy = 0   →   FSin(30º) - fr - w = 0   →   FSin(30º) - μN -mg = 0   →   FSin(30º) - (√3/4)*FCos(30º) - 10*9.81 = 0   →   0.5F - 0.375F - 98.1 = 0

Finalmente: 0.125F = 98.1   →   F = 98.1/0.125 = 784.8 N

Por lo tanto: Fy = FSin(30º) = 784.8*Sin(30º) = 392.4 N

Y el trabajo realizado por esta fuerza sera: WFy = FydCos(α) = 392.4*18*Cos(0º) ≈ 7.063 kJ

Para dudas, házmelo saber. 

Hola nuevamente.

Recuerda que el prefijo "m" es mili, el cual equivale a 1x10^-3. 

30 mC serian 30 x10^-3 C, y haz colocado 30 x10^-9 C lo cual es incorrecto. 

La respuesta que te tiene que dar 600 kN. ¿Lo compruebas? Me cuentas...

Hola nuevamente.

Densidad del agua: ρ = 1000 kg/m³.

Expresando todos los datos a unidades del SI:

Q = 0.6 m³/min (1 min /60 s) = 0.01 m³/s

D = 5 cm (1 m / 100 cm) = 0.05 m

Sabemos que Q = AV, donde Q es el caudal, A es el área de la tubería y V la velocidad del fluido.

Dicho esto: Q = AV   →   V = Q/A = Q/[πD²/4] = 0.01/[π*0.05²/4] ≈ 5.093 m/s

La potencia de una bomba la puedes obtener de P_B = ρghQ

Reemplazando y desarrollando: P_B = 1000*9.81*20*0.01 = 1962 W

Para dudas, házmelo saber.

Hola.

Pasamos la altura a metros: z₁ = 75 cm (1 m/100 cm) = 0.75 m

Al ser un flujo incompresible, la densidad es constante. La ecuación de continuidad se reduce entonces a v₁A₁ = v₂A₂.

Área uno: A₁ = πD₁²/4 = πD²/4

Área dos: A₂ = πD₂²/4 = π(D/2)²/4 = πD²/16 

Reemplazando en la ecuacion de continuidad y despejando para v₂: v₁(πD²/4) = v₂(πD²/16)   →   v₂ = 4v₁   (1)

Aplicando Bernoulli entre la salida del chorro y la región donde se reduce el área tenemos: P₁/γ₁ + v₁²/2g + z₁ = P₂/γ₂ + v₂²/2g + z₂ 

Como ambos puntos están expuestos al ambiente, las presiones se cancelan entre sí. Además tomando como referencia el suelo, la altura z₂ se hace cero. 

Dicho esto, la ecuación de Bernoulli se reduce a: v₁²/2g + z₁ = v₂²/2g   (2)

Reemplazamos (1) en (2) y despejando para v₁: v₁²/2g + z₁ = (4v₁)²/2g   →   v₁ = (30gz₁)^0.5/15 = (30*9.81*0.75)^0.5/2*9.81 ≈ 0.757 m/s

Para dudas, házmelo saber.

Me encantaría ayudarte, pero no respondo dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los videos que ya he grabado como excepcion. O de otras asignaturas que no sean matemáticas, física y química. Lo siento de corazón… Espero lo entiendas

Ojalá algun unicoo universitario se anime a ayudarte (de hecho lo ideal es que todos los universitarios intentarais ayudaros los unos a los otros)

Hola.

Lo de la polaridad de las baterías depende del sentido de corriente que des. Puedas indicar el sentido de la corriente de la forma que quieras (sentido horario o anti-horario). Una vez hallas elegido el sentido, puedes realizar cualquier recorrido por cualquier malla. Ahora viene lo de los signos, recordando que debes seguir siempre el sentido de la corriente que tomaste inicialmente. Siempre se cumple que:

- Si en tu recorrido te topas con el polo negativo de una batería (terminal pequeña), el voltaje que debes escribir en la ecuación de malla será negativo. 

- Si en tu recorrido te topas con el polo positivo de una batería (terminal grande), el voltaje que debes escribir en la ecuación de malla será positivo. 

- Si en tu recorrido te topas con una resistencia, el voltaje que debes escribir en la ecuación de malla será positivo. 

Los receptores como el motor presente en el circuito NO aportan voltaje al circuito, solo se encargan de consumir energía (corriente) para realizar alguna función. Se modelan como resistencias. Si al hacer el recorrido de malla te topas con un receptor, debes seguir la ley para resistencias mencionada arriba. 

Quitando el amperimetro, puedes reducir las resistencias R₂ y R₃ sumándolas en paralelo. Como son dos, puedes aplicar R' = (R₂*R₃) / (R₂ + R₃).

Y NO, no sería igual al sumar dos capacitores ya que los capacitores en paralelo se suman como si se tuviera una combinación de resistencias en serie, lo cual no es lo que hicimos anteriormente. 

Para dudas, házmelo saber.

Si, sigo teniendo dudas. En este ejercicio que el profesor resolvió y lo estoy volviendo a hacer pone a ε₁ como positivos y a ε' y ε₂  como negativos.

En la imagen yo pongo (eligiendo sentido antihorario primeramente y como me has explicado)  ε₂  positivo ε' también por ser un receptor (motor) y a ε₁ como negativo. Si  ε₁ =20 V.  ε'=4 V.  y ε₂  =12 V. salen -4 V (en clase me daba 4V.) y con sentido antihorario da 12V. No se si he hecho algo mal o no.

Tengo otras dudas de otro ejercicio: En este, ¿por que puedo quitar la resistencia R1 de la derecha y todo su "cable" cuando calculo la intensidad con la ley de las mallas? Datos ε1=10V, ε2=5V, r1=r2=1 Ω, R1=2 Ω, R2= 3 Ω, R3=R4=5 Ω, C=1 μF.

Y en este otro igual, por que puedo quitar R2 y R3 y sus "2 cables" con S abierto y quedándome solo de cables donde esta el amperimetro, el motor donde esta ε₂  r ₂  y el cable de media circunferencia que sale de B para conectar con ε₂  con condensadores cargados?

Lo que pasa es que al ser el receptor (motor) un elemento que no aporta, sino que consume, al darte el valor de voltaje que posee entre sus extremos directamente, debes indicarle una polaridad fija. La que desees, siempre y cuando guardes esta polaridad durante la resolución de todo el problema. Para esta ocasión, puedes tomar la polaridad de una de estas:

- El más (+) a la izquierda y el menos (-) a la derecha   (1)

- El más (+) a la derecha y el menos (-) a la izquierda   (2)

Y una vez teniendo la polaridad fija, puedes aplicar la leyes que ya te mencione arriba. Siguen la misma ley de las baterias. Veamos un caso.

Tomando la opción (1), al hacer la malla en sentido antihorario obtienes: ε₂ - ε₁ + ε' = 12 - 20 + 4 = -4 V

Y si decidimos hacer el recorrido en el sentido horario obtienes: ε₁ - ε₂ - ε' = 20 - 12 - 4 = 4 V

Hacerlo de cualquier manera es correcto, siempre que respetes el sentido de la corriente cuando escribas la ecuación de malla.

En el primer circuito que colocas como duda, puedes omitir la rama donde está presente la resistencia R₁ debido a que el interruptor está abierto. Al estar abierto no es posible que la corriente pase por dicha rama, quedando obsoleta. Por esta razón,  se elimina por completo al hacer el analisis del circuito en general.

En el segundo circuito que colocas como duda, toda la rama que comprende a las resistencias R₂ y R₃ se deben omitir debido a la presencia de un corto circuito en paralelo a dicha rama. En Circuitos, cuando hablamos de un corto circuito nos referimos a un cable sin resistencia eléctrica. La corriente al realizar el recorrido por todo el circuito, siempre trata de tomar el camino más fácil. En otras palabras, ramas con poca resistencia. Al llegar la corriente al nodo B, tiene dos caminos: pasar por la rama donde está presente R₂ y R₃ o pasar por el corto circuito (sin resistencia). Y como ya mencionamos la tendencia de la corriente al recorrer los circuitos (pasar por los caminos de menor resistencia) esta se ira toda por el corto circuito, por lo que la rama donde están las resistencias R₂ y R₃ queda obsoleta; nunca pasara corriente por allí. Por esta razón, se elimina por completo al hacer el análisis del circuito en general.

Mejor? Me cuentas...

Si, muchísimo mejor ahora.En el caso uno ese de la resistencia  R1 si el interruptor esta abierto se elimina esa resistencia y también cuando esta cerrado y se podría razonar de la misma forma que en el caso dos que has explicado que podría darse una caso de corto circuito, buscando la rama con menos resistencia que es la que no tiene ninguna resistencia y esta antes de llegar y por eso no le llega la intensidad, ¿no es así?.

Tengo otra duda. He estado haciendo un ejercicio, del cual no tengo solución de el y no se si esta bien por que me pide calcular una fuerza electromotriz, la del generador, y me da luego el circuito con los datos puestos, del cual pueden ser generadores o receptores, ¿como puedo yo el distinguir cuando actúa como generador y cual como receptor? Y lo de la potencia util no se si esta bien por que tengo cientos de formulas y no se cual usar para cuando te piden útil, consumida, disipada, Joule...

Hola.

Plano Inclinado:

Hacemos sumatoria de energías presentes cuando se está en el plano inclinado. Si se parte del reposo, la masa aquí solo tendría energía potencial.

La altura la podríamos calcular por medio de trigonometría: Sin(α) = h/d   →   h = dSin(α)

Dicho esto: E_MO = U_o = mgh = mg[dSin(α)] = mgdSin(α)

Ahora si hacemos sumatoria de energías cuando la masa llega al final del plano inclinado, la masa tendrá solo energía cinética.

Dicho esto: E_MF = K_f = 0.5mv² 

También sabemos que fr = μN, donde μ es igual para el plano inclinado y el plano horizontal, mas sin embargo no es el caso para la Normal N.

En este caso (plano inclinado) la normal vale mgCos(α) (haciendo sumatoria de fuerzas verticales).

Y por lo tanto: fr = μmgCos(α)   (1)

Cambio de energia mecánica de un sistema debido a la fricción: ΔK + ΔU = - frd

Para este caso K_f = U_o - frd   →   0.5mv² = mgdSin(α) - μmgCos(α)d   →   v² = [mgdSin(α) - μmgCos(α)d]/0.5m   (2)

Plano Horizontal:

Hacemos sumatoria de energías presentes cuando se está en el final del plano inclinado. Aqui solo hay energía cinética.

Dicho esto: E_MO = Ko = 0.5mv² 

Ahora si hacemos sumatoria de energías cuando la masa llega al final del recorrido (cuando se detiene) la energía obviamente no posee energía. Vale cero.

Dicho esto: E_MF = 0

Nuevamente aqui fr = μN, donde μ es igual para el plano inclinado y el plano horizontal, pero no es el caso para la Normal N como ya mencionamos.

En este caso (plano horizontal) la normal vale mg (haciendo sumatoria de fuerzas verticales).

Y por lo tanto: fr = μmg   (3)

Cambio de energia mecánica de un sistema debido a la fricción: ΔK + ΔU = - frd

Para este caso K_o - frd = 0   →   0.5mv² - μmgd = 0   →   v² = μmgd/0.5m = μgd/0.5   →   v² = μgd/0.5   (4)

Fijate que la velocidad es igual de las ecuaciones (2) y (4) son iguales. Por esta razon es valido igualar dichas ecuaciones.

Dicho esto: μgd/0.5 = [mgdSin(α) - μmgCos(α)d]/0.5m   →   μ = Tan(0.5α)

Para α = 30º: μ = Tan(0.5*30º) ≈ 0.268 

Si la masa recorre el doble de la distancia en el plano horizontal con respecto a la que recorre en el plano inclinado, lo único que hay que hacer es poner un "2d" en vez de solo "d" a al termino "μmgd" presente en la ecuación (4). Esto generaria una nueva ecuación (5) que junto a (2) podremos hallar el nuevo valor del coeficiente.

Dicho esto: v² = 2μgd/0.5   (5)

Igualando las velocidades y despejando para el coeficiente: 2μgd/0.5 = [mgdSin(α) - μmgCos(α)d]/0.5m   →   μ = [Sin(α)]/[Cos(α) + 2]

Para α = 30º: μ = [Sin(30º)]/[Cos(30º) +2] ≈ 0.174

Para dudas, házmelo saber.

Hola Miriam. Para dudas relacionadas con Química, tienes que ir a su respectivo foro. Halla si te podrán ayudar. Esto es el foro de Física. 

Hola. 

Los lentes bicóncavos son un tipo de lentes que entran en la clasificación de lentes divergentes. Por otro lado los lentes biconvexos entran en la clasificación de lentes convergentes. Lo dijiste al revéz.

Hola.

Tu pregunta depende de muchas cosas. Masa de los cuerpos, velocidades con la que van...

Lo que mencionas si puede ocurrir, mas sin embargo es solo una de las muchos posibles resultados.

Todo depende de las condiciones del problema.