Suma de fuerzas concurrentes

FISICA Suma de fuerzas y descomposicion vectorial 02

A partir de ahí, 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 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. Nos cuentas ¿ok? #nosvemosenclase ;-)

¿Cual es la presión que
soporta un buzo sumergido a 10 metros de profundidad en el mar?

¿Qué fuerza actúa sobre la espalda de un
buceador si bucea a 3 m de profundidad en agua dulce y su espalda tiene una
superficie de 0,3 m2?

Un submarino experimenta una presión
de 4 atm bajo el agua de mar. ¿A qué profundidad se encuentra sumergido?

Un submarino puede bajar hasta los
2000 m de profundidad en agua dulce, calcula la presión que soporta. ¿A qué
profundidad podría bajar si se sumerge en mercurio que tiene una densidad de
13600 g/L?

¿Cuál es la
fuerza ejercida sobre una chapa cuadrada de 30 cm de lado que se encuentra en
el fondo de un tanque de agua lleno hasta 1,5 m, sin considerar la presión
atmosférica? 

¿Con qué fuerza hay que tirar para quitar el
tapón de una bañera llena de agua hasta los 80 cm si el tapón es circular y de
radio 3 cm?

¿Cuál es la
diferencia de presión que existe entre dos puntos bajo el agua que se
encuentran separados verticalmente por 1 m?

*datos ejercicios: Densidad del agua = 1 kg/dm3. Densidad del agua de mar = 1,025 kg/L.
Presión atmosférica 101325 Pa

Espero que te sirvan! :)

Tiene que ver con peralte.. T=Px+Fcx.... T=W.senα + Fc.cosα siendo Fc=m.v²/R = m.ω².R......  
Como T=W... W=W.senα + m.ω².R... Recuerda que el Peso es W=m.g, por tanto... m=W/g.... Y te quedará W=W.senα + (W/g).ω².R..... 1=senα + ω².R/g
Obtendrás la velocidad angular (ω) en rad/s...

Gracias ,  profesor pero la expresión despejada sería una raiz negativa ?

Observa en el triángulo rectángulo que tenemos: h = L*sen45° y luego: h/sen45° = L.

Observa que empleamos el sistema MKS de unidades de medida.

Podemos plantear el problema con energía y en dos etapas:

1) desplazamiento desde el punto A hasta el punto B;

2) desplazamiento desde el punto B hasta el punto C.

1)

Planteamos las velocidades y las alturas:

h_A = 5 (en m), v_A = 0; h_B = 0, v_B = a determinar.

Planteamos el trabajo de la fuerza de rozamiento (te dejo para que hagas el diagrama de fuerzas que actúan sobre el bloque, y observa que la dirección de la fuerza de rozamiento es opuesta a la dirección de movimiento del cuerpo):

W_fr = - fr*L = - μ*N*L = - μ*Mgcos45°*h/sen45° = - μ*Mg*h*cotg45° = - 0,2*2*9,8*5*1 = - 19,6 (en J).

Planteamos la variación de Energía Potencial gravitatoria:

ΔEP = EP_B - EP_A = Mgh_B - Mgh_A = Mg(h_B - h_A) = 2*9,8*(0 - 5) = - 98 (en J).

Planteamos la variación de Energía Cinética de traslación:

ΔEC = EC_B - EC_A = (1/2)Mv_B² - (1/2)Mv_A² = (1/2)M(v_B² - v_A²) = (1/2)*2*(v_B² - 0²) = 1*v_B² (en J).

Luego planteamos que el trabajo de la fuerza de rozamiento es igual a la variación de energía mecánica:

W_fr = ΔEP + ΔEC, reemplazamos valores, sustituimos expresión y queda:

- 19,6 = - 98 + 1*v_B², hacemos pasaje de término y queda:

78,4 = 1*v_B², hacemos pasaje de factor como divisor y queda:

78,4 = v_B², hacemos pasaje de potencia como raíz y queda:

8,854 = v_B (en m/s).

2)

Planteamos las velocidades:

v_B = 8,854 (en m/s); v_C = 0.
Planteamos el trabajo de la fuerza de rozamiento (te dejo para que hagas el diagrama de fuerzas que actúan sobre el bloque, observa que la dirección de la fuerza de rozamiento es opuesta a la dirección de movimiento del cuerpo, y llamamos s a la longitud del segmento BC):

W_fr = - fr*s = - μN*s = - μMg*s = - 0,2*2*9,8*s = - 3,92*s (en J).

Planteamos la variación de Energía Potencial gravitatoria (observa que el desplazamiento del cuerpo es horizontal, por lo que la variación de Energía Potencial gravitatoria es igual a cero):

ΔEP = EP_C - EP_B = 0.

Planteamos la variación de Energía Cinética de traslación:

ΔEC = EC_C - EC_B = (1/2)Mv_C² - (1/2)Mv_B² = (1/2)M(v_C² - v_B²) = (1/2)*2*(0² - 8,854²) = - 78,4 (en J).

Luego planteamos que el trabajo de la fuerza de rozamiento es igual a la variación de energía mecánica:

W_fr = ΔEP + ΔEC, reemplazamos valores, sustituimos expresión y queda:

- 3,92*s = 0 - 78,4,  hacemos pasajes de términos, cancelamos el término nulo y queda:

78,4 = 3,92*s, hacemos pasaje de factor como divisor y queda:

20 = s (en m).

Espero haberte ayudado.

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)

¿?

Supongo que quieres los factores de conversión. Te los dejo todos a continuación:

a) Factor de Conversión a saber:   1 m = 100 cm

Por lo tanto:   50 m (100 cm / 1 m) = 5000 cm

b) Factor de Conversión a saber:   1 m = 100 cm

Si elevo al cubo ambos miembros nos queda:   1 m³ = 100³ cm³ 

Por lo tanto:   12 m³ (100³ cm³ / 1 m³) = 12000000 cm³ 

c) Factor de Conversión a saber:   1 kg = 1000 g   y   1 m³ = 100³ cm³ 

Por lo tanto:   40 kg/m³ (1000 g / 1 kg)(1 m³ / 100³ cm³) = 0.04 g/cm³ 

d) Factor de Conversión a saber:   1 km = 1000 m

Si elevo al cuadrado ambos miembros nos queda:   1 km² = 1000² m² 

Por lo tanto:   150 km² (1000² m² / 1 km²) = 150000000 m² 

e) Factor de Conversión a saber:   1 km = 1000 m   y   1 h = 3600 s

Por lo tanto:   370 m/s (1 km / 1000 m)(3600 s / 1 h) = 1332 km/h  

f) Factor de Conversión a saber:   1 km = 1000 m   y   1 h = 3600 s

Si esta última expresion al elevamos al cuadrado nos queda:   1 h² = 3600² s² 

Por lo tanto:   464 m/s² (1 km / 1000 m)(3600² s² / 1 h² ) = 6013440 km/h² 

g) Factor de Conversión a saber:   1 h = 60 min

Por lo tanto:   78 h (60 min / 1 h) = 4680 min

h) Factor de Conversión a saber:   1 in = 0.0254 m

Por lo tanto:   17 in (0.0254 m / 1 in) = 0.4318 m

i) Factor de Conversión a saber:   1 in = 2.54 cm

Si elevo al cuadrado ambos miembros nos queda:   1 in² = 2.54² cm² 

Por lo tanto:   46 cm² (1 in² / 2.54² cm²) = 7.130 in² 

j) Factor de Conversión a saber:   1 L = 1000 cm³ 

Por lo tanto:   38 L (1000 cm³ / 1 L) = 38000 cm³ 

Para dudas, házmelo saber.

Definimos el trabajo como W = FdCos(φ), donde F es la fuerza aplicada, d la distancia recorrida y φ el ángulo entre la fuerza y la trayectoria seguida.

Sabiendo esto podemos calcular el trabajo de todas las fuerzas que intervienen en este problema.

Trabajo de la componente horizontal de la fuerza externa, F_x:   W_Fx = F_xdCos(φ) = FCos(β)dCos(φ) = 70*Cos(20º)*5*Cos(0º) ≈ 328.89 J

Trabajo de la componente vertical de la fuerza externa, F_y:   W_Fy = F_ydCos(φ) = FSin(β)dCos(φ) = 70*Sin(20º)*5*Cos(90º) = 0 J

Trabajo de la fuerza normal, N:   W_N = NdCos(φ) = (mg - F_y)dCos(φ) = (mg - FSin(β))dCos(φ) = (15*9.81 - 70*Sin(20º))*5*Cos(90º) = 0 J

Trabajo del peso, w:   W_w = wdCos(φ) = mgdCos(φ) = 15*9.81*5*Cos(90º) = 0 J

Trabajo de la fuerza de friccion, fr:   W_fr = frdCos(φ) = μ_kNdCos(φ) = μ_k(mg - FSin(β))dCos(φ) = 0.3*(15*9.81 - 70*Sin(20º))*5*Cos(180º) ≈ -184.81 J

Trabajo neto, W_T:   W_T = W_Fx + W_Fy + W_N + W_w + W_fr = 328.89 + 0 + 0 + 0 - 184.81 = 144 J

Para dudas, házmelo saber.

Pues aclárame porque pones  ≈ y si es neceasrio poner la constante cuando nuk Uk o es que te refieres a que el rozamiento es constante y no varía pero hay casos en que si varía?

un saludo

≈  significa aproximado, es decir, que la Fuerza de Fricción es aproximadamente igual a -184.81 J, Uk es el coeficiente cinético de rozamiento que es un poquito menor que el coeficiente estático de rozamiento

Tienes que tener en cuenta antes de nada que tienes dos MRUA en dos planos distintos. Primero el del plano inclinado, donde la velocidad inicial es cero. Ya has calculado la aceleración a partir de las fuerzas y a partir del ángulo y la altura puedes calcular el espacio que recorre hasta llegar abajo. Con esos datos despejas la velocidad final, es decir, la velocidad con la que llegara abajo.

Para la siguiente parte, es decir, el MRUA en el plano horizontal tienes la velocidad inicial (que será la misma con la que llegó abajo), la final que es cero, y ya con eso y las formulas del MRUA puedes sacar la distancia que recorre.

Intenta resolverlo y si tienes cualquier duda te lo resuelvo yo pero es conveniente que primero lo intentes tu. Ánimo!

Por lo que me dices entiendo que:

Px= 1,414 N es la Vo y que con a= 5,656 m/s^2 utilice la formula Vf= Vo +a·t quedando: 0 = 1,414 + 5,656·t y queda 5,656 = 1,414 +t y queda: 5,656 /1,414 = t quedando t = 4 s

Luego  la formula d= Vf · t + 1/2 · a · t^2 quedando: d = 0 · 4 + 0,5 · 5,656 · 4^2 quedando: 49,248 m