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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Yasmin Y3
    hace 2 semanas, 5 días

    Me gustaría saber si lo tengo bien. Graciaaas

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    Miguel Fuego
    hace 2 semanas, 5 días

    Ferpecto.

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    Yasmin Y3
    hace 2 semanas, 5 días

    Se puede poner en función de x? O estaría mal. Mil gracias jeje mañana tengo examen así que dejaré de molestar 

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    Miguel Fuego
    hace 2 semanas, 5 días

    Ya lo tienes puesto en función de 'x', supongo que quieres decir si se puede despejar x. Claro, cualquiera de las dos alternativas es totalmente equivalente, aunque lo más común es despejar la 'y' (yo lo haría así de cara a un examen).

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    Charan Herraiz Escale
    hace 2 semanas, 5 días

    Alguien me podría ayudar con este ejercicio?


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    Francisco Javier
    hace 2 semanas, 4 días

    Lo primero que debemos hacer es un diagrama de cuerpo libre donde se muestren las fuerzas que actúan sobre el objeto. 

    Te dejo un bosquejo de dicho diagrama al final de la respuesta. 

    a)

    Para toda sumatoria que hagamos, debemos respetar el sistema asignado en el diagrama de cuerpo libre.

    Si hacemos una sumatoria de momentos respecto al punto "o" igual al momento de inercia "I" por la aceleración angular "α": 

    ∑M = I*α

    La única fuerza que produce momento en "o" (la que hace girar el cilindro) es la fuerza de fricción.

    Su brazo de palanca es igual al radio "r" del cilindro.  

    Para un cilindro solido, el momento de inercia en el centro de masa es igual a: 

    I = 0.5*M*r2 

    Donde "M" es la masa del cilindro y "r" su radio. 

    Dicho esto, escribimos la ecuación: 

    f*r = I*α

    Despejando para "f": 

    f = I*α/r

    Reemplazando "I" por su expresión:

    f = 0.5*M*r2*α/r 

    f = 0.5*M*r*α       [1]

    Reemplazando datos del problema: 

    f = 0.5*50*0.5*α

    f = 12.5*α

    Haciendo una sumatoria de fuerzas horizontales igual a masa por aceleración (hay movimiento acelerado en este eje):

    ∑Fx = M*a

    F - f = M*a      [2]

    Reemplazamos "f" por la expresión hallada: 

    F - 12.5*α = M*a

    Y colocamos la aceleración angular en función de la aceleración lineal sabiendo que: 

    α = a/r

    Dicho esto: 

    F - 12.5*(a/r) = M*a

    Despejando para "a": 

    M*a + (12.5*a)/r = F

    a*(M + 12.5/r) = F

    a = F/(M + 12.5/r)

    Reemplazando datos del problema y desarrollando: 

    a = 90/(50 + 12.5/0.5)

    a = 1.2 m/s2 

    Por lo que la aceleración angular valdría: 

    α = a/r

    α = 1.2/0.5

    α = 2.4 rad/s2 

    b)

    La fuerza máxima que se puede aplicar y que aun el cuerpo se mueva sin deslizar se halla sabiendo que: 

    f = µs*N

    Donde "μs" es el coeficiente de fricción estático y "N" la normal.

    Cuando la fricción adquiere este valor, la fuerza aplicada sera la máxima que podemos ejercer para que aun el cuerpo no deslice.

    Para valores mayores a esta fuerza aplicada, el cilindro se deslizara. 

    Haciendo una sumatoria de fuerzas verticales igual a acero (no hay movimiento en este eje):

    ∑Fy = 0

    N - w = 0

    Despejando para "N": 

    N = w

    Y como sabemos que: 

    w = M*g

    Donde:

    g = 9.81 m/s2 

    Hallamos que: 

    N = M*g

    N = 50*9.81

    N = 490.5 N

    Por lo que la fuerza de fricción sera: 

    f = μs*N

    f = 0.3*490.5

    f = 147.15 N

    Debemos calcular la aceleración angular y lineal para este caso.

    Retomamos la ecuación #1: 

    f = 0.5*M*r*α

    Despejamos para "α": 

    α = f/(0.5*M*r)

    Reemplazando datos del problema y desarrollando:

    α = 147.15/(0.5*50*0.5)

    α = 11.772 rad/s2 

    Y como: 

    a = α*r

    Reemplazamos y desarrollamos para la aceleración lineal: 

    a = 11.772*0.5

    a = 5.886 m/s2 

    Teniendo este valor, volvemos a utilizar la ecuación #2: 

    F - f = M*a

    Despejando para "F": 

    F = M*a + f

    Reemplazando datos del problema y desarrollando: 

    F = 50*5.886 + 147.15

    F = 441.45 N

    c) 

    Como el valor de fuerza aplicada (500 N) es mayor que la fuerza máxima para que el cilindro deslice (441.45 N) cambian las cosas.

    Ya no podemos decir que la aceleración angular es función de la aceleración lineal del cilindro. 

    Debemos calcular cada una de manera independiente.

    Vamos primero con la aceleración angular.

    Para hallarla hacemos sumatoria de momento en "o" igual al momento de inercia por la aceleración angular. 

    Similar a lo que hicimos en el inciso b).

    Recurrimos nuevamente a la ecuación #1. Aquí lo que cambia es el valor de la fuerza de fricción. 

    Dada la fuerza aplicada, se tiene una fuerza de fricción cinética.

    Entonces: 

    f = μk*N

    Donde la normal tiene el mismo valor que en el inciso b).

    Dicho esto: 

    f = 0.25*490.5

    f = 122.625 N

    Por lo que la aceleración angular seria: 

    f = 0.5*M*r*α

    α = f/(0.5*M*r)

    α = 122.625/(0.5*50*0.5)

    α = 9.81 rad/s2 

    Para la aceleración lineal hacemos sumatoria de fuerzas horizontales igual a masa por aceleración.

    Osea, aplicamos nuevamente la ecuación #2: 

    F - f = M*a

    Despejando "a": 

    a = (F - f)/M

    Reemplazando datos y desarrollando damos por concluido el problema: 

    a = (500 - 122.625)/50

    a = 7.5475 m/s2 

    Bosquejo: 


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    Yasmin Y3
    hace 2 semanas, 5 días

    Por qué altura final debe ser la de la portería y no igual a 0? Gracias

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    Miguel Fuego
    hace 2 semanas, 5 días

    Porque la portería tiene unas dimensiones específicas. Mientras el balón entre dentro de la portería, es un gol (no hace falta que vaya totalmente raso). En este caso la altura es la que tuvo la pelota en un partido concreto, según el enunciado.

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    Yasmin Y3
    hace 2 semanas, 5 días

    O sea que cogen el vector i de la velocidad como cat. opuesto y luego como cat. contiguo al vector j de la aceleración. Me gustaría confirmar mi expicación, si es posibe. Muchas gracias!!

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    Miguel Fuego
    hace 2 semanas, 5 días

    Creo que en este caso una imagen valdrá más que mil palabras...:



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    Yasmin Y3
    hace 2 semanas, 5 días

    Si me dice que la calcule al final del plano, enonces tendria que tener en cuenta que el t al final del plano es 5s, por lo que tendría que volver a calcular w para el tiempo al final del plano. No lo creen? Espero haberme explicado. Muchas gracias!!

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    Miguel Fuego
    hace 2 semanas, 5 días

    Estás en lo cierto. El ejercicio está mal, en el último apartado deberían utilizar la w para t = 5s.

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    Yasmin Y3
    hace 2 semanas, 5 días

     W=0 porque MCU frenado... Y luego me pide que la calcule... Espero haberme explicado. Gracias!

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    Miguel Fuego
    hace 2 semanas, 5 días

    w es la velocidad angular. El frenado tiene lugar cuando esa velocidad es cero. La velocidad angular en tu ejercicio es una función del tiempo, en algún momento es cero y en otros no.

    No estoy seguro de si es eso lo que pedías.

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    Yasmin Y3
    hace 2 semanas, 5 días

    Pero en la caída libre la v no es siempre 0? Gracias!!

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    Miguel Fuego
    hace 2 semanas, 5 días

    Sí, en caída libre la velocidad inicial en el eje Y es cero.

    ¡Pero aquí no es caída libre! La lanzan con una velocidad determinada.

    Las ecuaciones de movimiento son exactamente las mismas, solo que voy ≠ 0

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    Matias DaSilva
    hace 2 semanas, 5 días

    Con respecto a este ejercicio, el inciso a) Me da una fuerza negativa, esto es correcto?? Para conseguir la fuerza maxima use la formula del coeficiente de roze estatico Ue.N=Fmax

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    Raúl RC
    hace 1 semana, 4 días

    Te sugiero veas este vídeo detalladamente que grabó el profe, es muy similar, nos cuentas ;)


    https://www.youtube.com/watch?v=50VkJH4s6kg


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    Matias DaSilva
    hace 2 semanas, 6 días
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    Hola buenas tardes, alguien me da una mano con este ejercicio?? Muchas gracias.

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    Breaking Vlad
    hace 2 semanas, 4 días

    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 ;-)

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    Cardenas aroldo Dettez
    hace 2 semanas, 6 días
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    Breaking Vlad
    hace 2 semanas, 4 días

    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 ;-)

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