Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Rocio Redero Conde
    hace 3 semanas, 5 días

    Por favor me podéis ayudar con este ejercicio de campo magnético:

    Un electrón se mueve en el eje X a 150ms∧-1, y otro se mueve en el eje Y a 300ms∧-1. En cierto instante, el primer electrón se encuentra en P(1,0,0) y el segundo en Q(0,-1,0), con las distancias expresadas en metros.

    1.- Calcula el campo magnético creado por los electrones en los puntos A(2,0,0) y B(0,0,2).

    2.- ¿Qué fuerza magnética ejerce el primer electrón sobre el segundo?

    Gracias

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    Raúl RC
    hace 3 semanas, 2 días

    Vamos con una orientacion:

    a) Para calcular el campo magnetico creado por una carga puntual en movimiento debes aplicar la expresion:

    B=(μ0·q/4π)·(v x ur)/r2 donde ur es el vector unitario que indica la trayectoria que sigue el electrón, siendo r=AP=((1,0,0)-(2,0,0)=(-1,0,0) m cuyo módulo será ΙrΙ=1 m

    Lo siguiente de la fórmula es calcular el producto vectorial forma por el vector velocidad y el unitario.

    Un vez lo tengas para ambos electrones en el punto A lo siguiente es aplicar superposición y sumar los campos creados por ambos electrones en el punto A y B respectivamente

    b) Este apartado es un poco mas largo y complejo de explicar por aqui, en el siguiente link verás las expresiones que debes utilizar, espero te sirvan http://laplace.us.es/wiki/index.php/Fuerza_magn%C3%A9tica_entre_dos_cargas_puntuales


    Felices fiestas ;)

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    carmela
    hace 3 semanas, 5 días

    Hola únicos. No sé cómo hacer este ejercicio "Descomponer un vector v dirigido según la dirección i-j+k y módulo √(27) según las direcciones de los vectores a= i+j; b= j+2k; c= 2i+k ."

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 3 semanas, 5 días

    Tienes la expresión de un vector (v)que es múltiplo del vector d = < 1 , -1 , 1>, cuyo módulo es:

    |v| = √(27) (1),

    por lo que puedes plantear la ecuación vectorial:

    v = k*d, con k ∈ R, k > 0, aquí sustituyes la expresión del vector d, y queda:

    v = k*< 1 , -1 , 1>, aquí resuelves el producto en el segundo miembro, y queda:

    v = < k , -k , k > (2), cuyo módulo queda expresado:

    |v| = √(3)*k (3);

    luego, igualas las expresiones señaladas (3) (1), y queda:

     √(3)*k = √(27), aquí divides por √(3) en ambos miembros, resuelves, y queda: k = 3;

    luego, reemplazas este valor en la expresión del vector señalada (2), y queda:

    v = < 3 , -3 , 3 > (4).

    Luego, tienes los vectores que determinan las direcciones de proyección, de los cuáles indicamos sus módulos:

    a = < 1 , 1 , 0 >,

    b = < 0 , 1 , 2 >,

    c = < 2 , 0 , 1 >.

    Luego, planteas la expresión del vector v como combinación lineal de los vectores a, b y c, y queda:

    k*a + m*b + n*c = v (5),

    con k, m y n pertenecientes a R;

    luego, sustituyes las expresiones de los vectores, y queda:

    k*< 1 , 1 , 0 > + m*< 0 , 1 , 2 > + n*< 2 , 0 , 1 > = < 3 , -3 , 3 > (*),

    resuelves los productos en los términos y luego la suma vectorial en el primer miembro, y queda:

    < k+2n , k+m , 2m+n > = < 3 , -3 , 3 >;

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

    k + 2n = 3 (6), 

    k + m = -3, aquí restas m en ambos miembros, y queda: k = -3-m (7),

    2m + n = 3, aquí restas 2m en ambos miembros, y queda: n = 3-2m (8);

    luego, sustituyes la expresiones señaladas (7) (8) en la ecuación señalada (6), y queda:

    -3 - m + 2(3 - 2m) = 3, distribuyes y reduces términos semejantes en el primer miembro, y queda:

    3 - 5m = 3, y de aquí despejas: m = 0;

    luego, reemplazas el valor remarcado en las expresiones señaladas (7) (8), resuelves, y queda: k = -3 y n = 3.

    Luego, reemplazas los valores remarcados en la ecuación vectorial señalada (*), y queda:

    -3*< 1 , 1 , 0 > + 0*< 0 , 1 , 2 > + 3*< 2 , 0 , 1 > = < 3 , -3 , 3 >;

    luego, sustituyes las expresiones de los vectores, y queda:

    -3*a + 0*b + 3*c = v.

    Espero haberte ayudado.

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    Jerónimo
    hace 3 semanas, 5 días

    Primero calculas  Uv  (vector unitario en la dirección  v     Uv= (i-j+k)/√3    Como tiene que tener  de módulo √27, quedaría  √27 (i-j+k)/√3 = 3i-3j+3k.

    A continuación  calculas los vectores unitarios  de las tres direcciones y hallas  su producto escalar con el vector v  y  ya  lo tienes.

    Ua=i+j/√2      Ub=j+2k/√5     Uc=2i+k/√5

    proyecciones : (producto escalar)

    (3i-3j+3k)  (i+j/√2)     = 0

    (3i-3j+3k)  (j+2k/√5   = 3/√5

    (3i-3j+3k)  (2i+k/√5)  = 9/√5

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    mery
    hace 3 semanas, 6 días

    hola, tengo dudas sobre este ejercicio de movimiento armónico simple, ya que creo que le faltan datos. he intentado de resolverlo pero no me sale, si alguien podría resolverlo me seria de gran ayuda, gracias.

    Un cuerpo de 92 g de masa está enganchado a un muelle y experimenta un movimiento armónico simple, por lo que en el instante inicial elongación es la sexta parte de la amplitud, mientras que la velocidad y la aceleración son, respectivamente, -0,38 m / s y 5,42 m / s2 a) Escribir las ecuaciones del movimiento, de la velocidad y de la aceleración.

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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 3 semanas, 5 días

    Puedes comenzar por plantear las expresiones de la elongación, la velocidad y la aceleración del oscilador en función del tiempo:

    x(t) = A*cos(ω*t+φ) (1),

    v(t) = -ω*A*sen(ω*t+φ) (2),

    a(t) = -ω2*A*cos(ω*t+φ) (3).

    Luego, tienes los datos iniciales (recuerda que la aceleración siempre tiene sentido opuesto a la elongación):

    x(0) = -(1/6)*A,

    v(0) = -0,38 m/s,

    a(0) = 5,42 m/s2;

    luego, sustituyes las expresiones señaladas (1) (2) (3) evaluadas en los primeros miembros, cancelas términos nulos en los argumentos de las expresiones trigonométricas, y queda:

    A*cos(φ) = -(1/6)*A (1*),

    -ω*A*sen(φ) = -0,38 (2*),

    -ω2*A*cos(φ) = 5,42 (3*);

    luego, divides por A en ambos miembros de la ecuación señalada (1*), y queda:

    cos(φ) = -1/6, aquí compones en ambos miembros con la función inversa del coseno, y queda:

    φ 1,738 rad, que es el valor de la fase inicial;

    luego, sustituyes el valor remarcado en las ecuaciones señaladas (2*) (3*), resuelves los valores de las expresiones trigonométricas, y queda:

    -ω*A*0,986 ≅ -0,38, aquí divides por -0,986 en ambos miembros, y queda: ω*A ≅ 0,385 m/s (4),

    -ω2*A*(-1/6) = 5,42, resuelves signos, multiplicas por 6 en ambos miembros, y queda: ω2*A ≅ 32,52 m/s2 (5);

    luego, divides miembro a miembro la ecuación señalada (5) entre la ecuación señalada (4), resuelves el segundo miembro, y queda:

    ω ≅ 84,468 rad/s, que es el valor de la pulsación;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación señalada (4), y queda:

    84,468*A ≅ 0,385, aquí divides por 84,468 en ambos miembros, y queda: 

    ≅ 0,005 m, que es el valor de la amplitud de elongación.

    Luego, reemplazas los valores remarcados en las ecuaciones señaladas (1) (2) (3), resuelves coeficientes, y queda:

    x(t) = 0,005*cos(84,468*t+1,738), que es la expresión de la función elongación,

    v(t) = -0,422*sen(84,468*t+1,738), que es la expresión de la función velocidad,

    a(t) = 35,674*cos(84,468*t+1,738), que es la expresión de la función aceleración;

    y observa que por las aproximaciones que hemos realizado tienes discrepancias menores cuando evalúas estas expresiones para el instante inicial t = 0, con respecto a los valores iniciales que tienes en tu enunciado.

    Espero haberte ayudado.

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    Rocio Redero Conde
    hace 3 semanas, 6 días

    Por favor me podéis ayudar con este ejercicio de campos:

    Si tenemos una carga puntual que entra en una región R con un velocidad de 120ms∧-1 a lo largo del eje Z. En esa región hay un campo magnético de 0,25T a lo largo del eje X y un campo eléctrico desconocido.

    Determinar dicho campo para que la carga tenga en R un movimiento rectilíneo uniforme.


    Muchas gracias.

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    Jerónimo
    hace 3 semanas, 6 días

    Para que el movimiento sea uniforme     v=cte   a=0      ∑F=0   Fmagnética=Feléctrica

    Fmagnética= q(vxB)=qvBsen90º=qvB . El vector velocidad (OZ)  forma con el vector campo magnético B (OX) un ángulo de 90º y produce siguiendo la regla del sacacorchos (de v a B) una fuerza magnética perpendicular a ambos vectores y con sentido positivo del eje y . Para equilibrar esa fuerza, hay que aplicar una F eléctrica con dirección OY y sentido negativo     (suponemos que la q puntual es de signo positivo).

    qvB=qE            E=vB=120 x0,25=30 N/C 

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    carmela
    hace 3 semanas, 6 días

    Porfa. Alguien me dice como se llega a esta fórmula?

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    Jerónimo
    hace 3 semanas, 6 días

    an=v²/R           v=wR              w=2π/T            v²=w²R²=4π²R²/T²

    an=4π²R/T²     T=4π²R/an

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    V. Rod.
    hace 3 semanas, 6 días

    HOLA...ayudenme con este problema please


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    Antonio Silvio Palmitano
    hace 3 semanas, 6 días

    Vamos con una orientación.

    Considera un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano inclinado con sentido positivo hacia arriba, con eje OY perpendicular al plano inclinado con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas en el pie del plano inclinado, y con instante inicial: ti= 0 correspondiente al inicio del ascenso del cuerpo.

    Luego, observa que sobre el cuerpo actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = M*g, vertical hacia abajo;

    Acción normal del plano inclinado: N, perpendicular al plano inclinado, hacia arriba;

    Rozamiento dinámico: fr = μ*N, paralela al plano y opuesto al desplazamiento del cuerpo.

    Luego, tienes dos etapas (ascenso y descenso), para las que aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes:

    1)

    Ascenso:

    -M*g*cos(45°) - μ*N = M*a1,

    N - M*g*cos(45°) = 0, aquí despejas: N = M*g*cos(45°);

    luego, sustituyes en la primera ecuación, y queda:

    -M*g*cos(45°) - μ*M*g*cos(45°) = M*a1, divides por M en todos los términos, y queda:

    -g*cos(45°) - μ*g*cos(45°) = a1, reemplazas los valores de las razones trigonométricas, y queda:

    -g*( 1/√(2) ) - μ*g*( 1/√(2) ) = a1, extraes factores comunes, y queda

    -( 1/√(2) )*g*(1 + μ) = a1 (1),

    que es la expresión de la aceleración del cuerpo en la etapa de ascenso;

    luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que la posición inicial es: xi = 0, y que indicamos con L a la distancia recorrida), y queda:

    x = vi*t + (1/2)*a1*t2,

    v = vi + a1*t;

    luego, sustituyes los datos finales para esta etapa (x = L, v = 0), y queda:

    L = vi*t1 + (1/2)*a1*t12 (2),

    0 = vi + a1*t1 (3).

    2)

    Descenso (consideramos instante inicial ti = 0 cuando el cuerpo comienza a descender, y presta atención al sentido de la fuerza de rozamiento):

    -M*g*cos(45°) + μ*N = M*a2,

    N - M*g*cos(45°) = 0, aquí despejas: N = M*g*cos(45°);

    luego, sustituyes en la primera ecuación, y queda:

    -M*g*cos(45°) + μ*M*g*cos(45°) = M*a2, divides por M en todos los términos, y queda:

    -g*cos(45°) + μ*g*cos(45°) = a2, reemplazas los valores de las razones trigonométricas, y queda:

    -g*( 1/√(2) ) + μ*g*( 1/√(2) ) = a2, extraes factores comunes, y queda

    -( 1/√(2) )*g*(1 - μ) = a2 (4),

    que es la expresión de la aceleración del cuerpo en la etapa de descenso;

    luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que la posición inicial es: xi = L, y que la velocidad inicial es: vi = 0), y queda:

    x = L + (1/2)*a2*t2,

    v = a2*t;

    luego, sustituyes los datos finales para esta etapa (x = 0, v = vf a determinar), y queda:

    0 = L + (1/2)*a2*t22 (5),

    vf = vi + a2*t2 (6).

    Luego, tienes la relación entre los intervalos de ascenso y de descenso en tu enunciado, por lo que puedes plantear la ecuación:

    t2 = 2*t1 (7).

    Luego, sustituyes la expresión señalada (7) en las ecuaciones señaladas (5) (6), resuelves términos, y queda:

    0 = L + 2*a2*t12 (5*),

    vf = vi + 2*a2*t1 (6*).

    Luego, con las ecuaciones señaladas (1) (2) (3) (4) (5*) (6*) tienes el sistema:

    a1 = -( 1/√(2) )*g*(1 + μ) = a1 (1),

    L = vi*t1 + (1/2)*a1*t12 (2),

    0 = vi + a1*t1 (3),

    a2 = -( 1/√(2) )*g*(1 - μ) (4),

    0 = L + 2*a2*t12 (5*),

    vf = vi + 2*a2*t1 (6*).

    Luego, puedes sustituir la expresión señalada (2) en la ecuación señalada (5*),

    y luego las expresiones señaladas (1) (4) en las demás ecuaciones,

    y tendrás un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas: vi, vfμ.

    Te dejo la tarea de resolver este problema (más bien, problemón),

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

    Espero haberte ayudado.

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    Jorge
    hace 4 semanas

    Hola, me han puesto el siguiente ejercicio en la universidad y ando pillado.

    Se pide encontrar la ecuación que nos permita hallar el angulo (α) de salida de un proyectil desde (p2) sabiendo:

    • La magnitud de su velocidad inicial (v)
    • Las coordenadas del punto de llegada (p3) que se halla en el origen de ordenadas: (p3y) = 0
    • Las coordenadas de un punto fijo (p1) con el que (p2) se relaciona directamente, (p1) se halla en el origen de abscisas: (p1x) = 0
    • La distancia de (p1) a (p2)

    Además se proporcionan la siguiente información:

    • La gravedad es de -9.8m/s, es decir, hacia abajo en Y
    • No existe rozamiento de ningún tipo
    • Dirección inicial del proyectil = (p2 - p1) (de p1 a p2)
    • El punto de salida (p2) pivota sobre otro punto conocido (p1) a una distancia (d) constante
    • Siendo (p2x) la componente X de (p2), (p1x) la componente X de (p1): p2x = p1x + cos(α) * d
    • Siendo (p2y) la componente Y de (p2), (p1y) la componente Y de (p1): p2y = p1y + sin(α) * d.

    Muchas gracias!

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    Raúl RC
    hace 3 semanas, 5 días

    Por lo que veo estas ante un ejercicio de tiro parabólico.

    Lamentablemente el nivel que tocamos no va mas allá del propio de secundaria y bachiller, pero estoy convencido que esta serie de vídeos que grabó el profe sobre esta temática te ayudarán con tu planteamiento y posterior resolución, nos cuentas ok?


    Tiro oblicuo o parabólico

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    Pol Requena Martos
    hace 4 semanas
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     buenas, alguien me puede ayudar con este. Muchas gracias


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    Raúl RC
    hace 3 semanas, 5 días

    Hola. Lamento no poder ayudarte pero no respondemos dudas universitarias que no tengan que ver explícitamente con los vídeos ya grabados. Lo lamento de corazón.

    Espero algún otro unico pueda ayudarte, un saludo

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    Guadalupe Cobos
    hace 4 semanas

    Hola, necesito ayuda con este ejercicio por favor 

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    Jerónimo
    hace 4 semanas

    No hay pérdidas por rozamiento, aplicando  el teorema de conservación de la E mecánica.

    1/2Kx²+m2gh2=1/2m1v²+1/2m2v²+m1gh1                 

    v1=v2=v,           

    h2=x   

     h1=dsenα 

    nivel 0 de altura  donde  se suelta m1

    1/2x200x0,2² + 30x10x0,2 = 1/2x25xv² + 1/2x30xv² +25x10x0,2xsen40º

    4+60=12,5v²+15v²+32,14                    v=1,07 m/s

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    natalia
    hace 4 semanas, 1 día

    tengo este problema y no se como resolverlo y por si no se ve es esto 

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    Raúl RC
    hace 4 semanas

    Debes descomponer vectorialmente esas fuerzas como hizo el profe en este vídeo que seguro que te ayuda ;)


    Diagrama del cuerpo libre 01

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