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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Uriel Dominguez
    el 16/10/19

    Me ayudan con ese ejercicio? 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/10/19

    Observa que tienes cuatro fuerzas aplicadas sobre la placa, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    F1 = 21 lb, vertical, hacia abajo,

    F2 = 7 lb, horizontal, hacia la izquierda,

    F3 = 13 lb, inclinada, hacia la izquierda y hacia arriba,

    F4 = 15 lb, inclinada, hacia la derecha y hacia arriba.

    Luego, establece un sistema de referencia con origen de coordenadas en el punto de aplicación de la fuerza F3, con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha, con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y con sentido de giro positivo antihorario.

    Luego, observa que la fuerza F3 determina un ángulo agudo con el semieje OX negativo, cuya tangente es:

    tan(θ3) = 6/2,5 = 12/5, de donde tienes: cos(θ3) = 5/13, y también tienes: sen(θ3) = 12/13.

    Luego, observa que la fuerza F4 determina un ángulo agudo con el semieje OX positivo, cuya tangente es:

    tan(θ4) = 3/4, de donde tienes: cos(θ4) = 4/5, y también tienes: sen(θ4) = 3/5.

    Luego, planteas las expresiones de los módulos de las dos primeras fuerzas, y de las componentes de las dos últimas fuerzas, junto con los brazos de momento con respecto a un eje de giros que pasa por el origen de coordenadas y es perpendicular a la figura, con el sentido de giro que producirían, y con la expresión del momento de fuera que producirían, y queda:

    F1 = 21 lb, r1 = 2,5 in, antihorario, τ1 = +r1*F1 = +2,5*21 = +52,5 lb*in;

    F2 = 7 lb, r2 = 3 in, antihorario, τ2 = +r2*F2 = 3*7 = +21 lb*in;

    F3x = -F3*cos(θ3) = 13*5/13 = 5 lb, r3x = 0 (no produciría giro), τ3x = r3x*F3x = 0*5 = 0;

    F3y = F3*sen(θ3) = 13*12/13 = 12 lb, r3y = 0 (no produciría giro), τ3y = r3y*F3y = 0*12 = 0;

    F4x = F4*cos(θ4) = 15*4/5 = 12 lb, r4x = 3 in, horario, τ4x = -r4x*F4x = -3*12 = -36 lb*in;

    F4y = F4*sen(θ4) = 15*3/5 = 9 lb, r4y = 0 (no produciría giro), τ4y = r4y*F4y = 0*9 = 0.

    Luego, planteas las expresiones de las componentes de la fuerza resultante y del momento de fuerza resultante (observa aquí debes tienes que tener en cuenta los sentidos de las fuerzas, y los sentidos de los giros que producirían), y queda el sistema de ecuaciones:

    Rx = -F2 - F3x + F4x = -7 - 5 + 12 = 0,

    Ry = -F1 + F3y + F4y = -21 + 12 + 9 = 0,

    τR = τ1 + τ2 + τ3x + τ3y + τ4x + τ4y = +52,5 + 21 + 0 + 0 - 36 + 0 = +37,5 lb*in;

    y como tienes que las componentes de la fuerza resultante son nulas, pero el módulo del momento de fuerza resultante no lo es, entonces puedes concluir que la placa no se traslada, y que sobre la placa está aplicado un par, que produce giro antihorario, y cuyo módulo es 37,5 lib*in, alrededor de un eje de giros perpendicular a la placa, que pasa por su centro de masas.

    Espero haberte ayudado.

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    Bruno
    el 16/10/19


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/10/19

    E4.

    Planteas la expresión del módulo de la fuerza de atracción gravitatoria para un satélite en órbita, y queda:

    F = G*Mp*Ms/R2 (1);

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación:

    F = Ms*acp

    sustituyes la expresión señalada (1) en el primer miembro, sustituyes la expresión del módulo de la aceleración centrípeta del satélite en función de su rapidez tangencial y de su radio orbital, y queda:

    G*Mp*Ms/R2 = Ms*v2/R, 

    multiplicas por R2 y divides por Ms en ambos miembros, y queda:

    G*Mp = v2*R (2).

    Luego, sustituyes las expresiones de las rapideces tangenciales y de los radios orbitales de los satélites, y queda el sistema de ecuaciones:

    G*Mp = v12*R1,

    G*Mp = v22*R2,

    igualas las expresiones de los segundos miembros (observa que los primeros miembros son iguales), y queda:

    v12*R1 = v22*R2,

    sustituyes la expresión del radio orbital del segundo satélite que tienes en tu enunciado, y queda:

    v12*R1 = v22*(1/4)*R1,

    divides por R1 en ambos miembros, y queda:

    v12 = v22*(1/4), 

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, resuelves el segundo miembro, y queda:

    v1 = (1/2)*v2.

    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/10/19

    E5.

    Observa que sobre el cuerpo están aplicadas tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

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

    Acción normal de la plataforma: N, vertical, hacia arriba,

    Rozamiento estático máximo de la plataforma: freμe*N, radial horizontal, hacia el eje de giros;

    luego, estableces un sistema de referencia con origen de coordenadas en la posición del cuerpo, con eje OY paralelo a la plataforma con dirección radial y sentido positivo hacia el eje de giros, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba; luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    fre = M*acp,

    N - P = 0,

    sustituyes las expresiones de los módulos de las fuerzas, sustituyes la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función de la rapidez angular y del radio de giro, y queda:

    μe*N = M*ω2*R,

    N - M*g = 0, de aquí despejas: N = M*g;

    luego, sustituyes esta última expresión remarcada en la primera ecuación, y queda:

    μe*M*g = M*ω2*R,

    divides por M y por R en ambos miembros, y queda:

    μe*g/R = ω2,

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y luego despejas:

    ω = √(μe*g/R),

    aquí reemplazas datos (consideramos: g = 10 m/s2), y queda:

    ω = √(0,4*10/1) = √(4) = 2 rad/s = 2 s-1.

    Espero haberte ayudado.

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    Bruno
    el 16/10/19
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    Hola,ayuda por favor

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    Breaking Vlad
    hace 4 semanas

    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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    Bruno
    el 16/10/19
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    Hola necesito ayuda

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    Breaking Vlad
    hace 4 semanas

    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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    Steven EL Batuta Rojas
    el 16/10/19

    EJERCICIO DE FÍSICA


    Se tiene un trozo de 90 g de estaño a su temperatura de fusión de 232 C ,  a los que se les suministra 2320 cal. ¿ cuantos gramos de este trozo no llegan a fundirse ? LF (Sn) = 58 cal/g.


    OPCIONES 


    A) 10   B)20  C)30   D) 40     e)50


    cual es la respuesta correcta , a mi sales 40 , estará bien , ayúdame con esta duda


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/10/19

    Planteas la expresión de la energía absorbida por la masa de estaño que alcanza a cambiar a estado líquido (cuyo valor debes determinar), y queda:

    QSn = MSn*Lf = MSn*58 = 58*MSn (1).

    Luego, como tienes en tu enunciado el valor de la energía absorbida, puedes plantear la ecuación:

    QSn = 2320, sustituyes la expresión señalada (1), y queda:

    58*MSn = 2320, divides por 58 en ambos miembros, y queda:

    MSn = 40 g.

    Espero haberte ayudado.

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    Señor Oscuro
    el 16/10/19

    Saben hacer este ejercicio?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/10/19

    Observa que sobre el bloque Q están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso: PQ = MQ*g = 25*9,8 = 245 N, hacia abajo,

    Tensión de la cuerda: T, vertical, hacia arriba.

    Observa que sobre la barra están aplicadas varias fuerzas (observa que a las fuerzas inclinadas las expresamos por medio de sus componentes horizontales y verticales):

    Acción normal de la mecedora A: NA, vertical, hacia arriba;

    Acción normal del bloque P: NP = MP*g = 25*9,8 = 245 N, vertical, hacia abajo;

    Reacción del pasador B, cuyas componentes son:

    RBx, horizontal, hacia la izquierda,

    RBy, vertical, hacia arriba;

    Tensión de la cuerda, cuyas componentes son:

    Tx = T*sen(39°), horizontal, hacia la derecha,

    Ty = T*cos(39°), vertical, hacia abajo.

    Luego, planteas la condición de equilibrio general para la barra, para traslaciones y para giros (observa que consideramos positivo al sentido de giro antihorario, presta atención a los brazos se momento con respecto a un eje de giros perpendicular a la figura que pasa por el pasador B, observa que las fuerzas: RBx, RBy y Tx no producen momentos), y queda el sistema de ecuaciones:

    -RBx + Tx = 0,

    NA - NP + RBy - Ty = 0,

    τNAτNPτTy = 0;

    luego, sustituyes las expresiones de los módulos de las fuerzas y de los módulos de los momentos, y queda:

    -RBx + T*sen(39°) = 0 (1),

    NA - 245 + RBy - T*cos(39°) = 0 (2),

    -1,50*NA + (1,50 - xP)*245 - 1,50*T*cos(39°) = 0 (3).

    Luego, planteas la condición de equilibrio para el bloque Q, y queda la ecuación:

    T - PQ = 0, aquí reemplazas el valor del módulo del peso del bloque Q, y luego despejas: T = 245 N.

    Luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación señalada (1), resuelves su segundo término, y luego despejas: RBx = 245*sen(39°) ≅ 154,183 N.

    Luego, reemplazas el primer valor remarcado en la ecuación señalada (2), resuelves su cuarto término, reducces términos numéricos, y queda:

    NA + RBy - 435,401 ≅ 0, y de aquí despejas: RBy ≅ 435,401 - NA (4).

    Luego, planteas la condición de giro inminente: NA = 0 (la barra está a punto de desprenderse de la mecedora A), reemplazas este valor en la ecuación señalada (3), cancelas su primer término (observa que es nulo), y queda:

    (1,50 - xP)*245 - 1,50*T*cos(39°) = 0, reemplazas el primer valor remarcado, resuelves el segundo término, y queda:

    (1,50 - xP)*245 - 285,601  0, sumas 285,601 en ambos miembros, y queda:

    (1,50 - xP)*245  285,601, divides por 245 en ambos miembros, y queda:

    1,50 - xP  1,166, restas 1,50 en ambos miembros, luego multiplicas por -1 en ambos miembros, y queda:

    xP  0,334 m.

    Espero haberte ayudado.

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    Steven EL Batuta Rojas
    el 15/10/19

    EJERCICIO DE FÍSICA


    Un cubo de hielo de 3,6 kg y cuya temperatura es -40 C se colocan en un estanque de agua que se encuentra a 0 C.¿Que cantidad de agua se solidificara?


    Opciones:


    a) 900   b) 910   c) 920   d) 930  d) 940


    Cual es la respuesta correcta A  mi sales 930 , estarán bien , ayúdame con esta duda

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/10/19

    Planteas la expresión de la energía absorbida por la masa de hielo hasta alcanzar su temperatura de fusión, y queda:

    Qh = Mh*Ch*( 0 - (-40) ) = 3600*0,5*40 = 72000 cal (1).

    Planteas la expresión de la energía cedida masa de agua (cuyo valor debes determinar) que cambia a estado sólido, y queda:

    Qa = -Ma*Lf = -Ma*80 = -80*Ma (2).

    Luego, planteas la ecuación de equilibrio térmico, y queda:

    Qa + Qh = 0, sustituyes las expresiones señalada (2) (1), y queda:

    -80*Ma + 72000 = 0, restas 72000 en ambos miembros, y queda:

    -80*Ma = -72000, divides por -80 en ambos miembros, y queda:

    Ma = 900 g.

    Espero haberte ayudado.

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    Steven EL Batuta Rojas
    el 15/10/19

    EJERCICIO DE FÍSICA


    En un calorimetro de capacidad calorífica despreciable se tiene una cierta cantidad de agua a 15 C. Si se introduce de 20 g de hielo a -50 C se obtiene una temperatura de equilibrio de 5 C . ¿ Que cantidad de agua ( en g) a 15 C se tenia? .


    Opciones 


    A) 200    b) 210   C) 220   D) 230   e) 240


    Cual es la respuesta correcta , a mi sales 240 , ayúdame con esta duda

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/10/19

    Planteas la expresión de la energía absorbida por la masa inicial de hielo (observa que debe alcanzar su punto de fusión, luego debe cambiar a estado líquido, y luego alcanzar la temperatura final de equilibrio), y queda:

    Qh = Mh*Ch*( 0 - (-50) ) + Mh*Lf + Mh*Ca*(5 - 0) = 20*0,5*50 + 20*80 + 20*1*5 = 500 + 1600 + 100 = 2200 cal (1).

    Planteas la expresión de la energía cedida por la masa de agua (cuyo valor debes determinar), y queda:

    Qa = Ma*Ca*(5 - 15) = Ma*1*(-10) = Ma*(-10) = -10*Ma (2).

    Luego, planteas la ecuación de equilibrio térmico, y queda:

    Qa + Qh = 0, sustituyes las expresiones señaladas (2) (1), y queda:

    -10*Ma + 2200 = 0, restas 2200 en ambos miembros, y queda:

    -10*Ma = -2200, divides por -10 en ambos miembros, y queda:

    Ma = 220 g.

    Espero haberte ayudado.

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    Steven EL Batuta Rojas
    el 15/10/19

    EJERCICIO DE FISICA


    Calcular la cantidad de calor(en kcal) que pierde 10 g de agua , cuando pasa de vapor a 100 C   hasta hielo a 0 c.


    opciones:


    A) 6,8        B)7,2           C) 6,4             D) 5,4            E) 8,1


    A MI SALES 7,2 COMO RESPUESTA , AYÚDAME SI ESTAR BIEN , CUAL ES LA RESPUESTA CORRECTA

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/10/19

    Observa que el proceso tiene tres etapas: cambio a estado líquido, enfriamiento en estado líquido, y cambio a estado sólido, por lo que planteas la expresión de la energía cedida por la masa de vapor hasta alcanzar el estado sólido, y queda:

    Q = -M*Lv + M*Ca*(0 - 100) - M*Lf = -10*540 + 10*1*(-100) - 10*80 = -5400 - 1000 - 800 = -7200 cal = -7,2 Kcal.

    Espero haberte ayudado.

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    Bruno
    el 15/10/19

    Considere un resorte de constante elastica k=100N/m y longitud natural l=10 cm,que cuelga del techo. Se une al mismo un cuerpo de masa m=2kg y se lo suelta a partir del reposo, estando el resorte en su longitud natural.considere un sistema referencia positivo hacia abajo,la componente escalar del vector aceleracion en el instante en que se lo suelta es de?.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 15/10/19

    Observa que la posición de equilibrio se alcanza cuando el peso del cuerpo es equilibrado por la fuerza elástica que ejerce el resorte, por lo que puedes plantear la ecuación (observa que consignamos los módulos de las fuerzas, y que consideramos un eje de posiciones OY vertical con sentido positivo hacia abajo):

    P - Fe = 0, y de aquí despejas:

    P = Fe, sustituyes expresiones, y queda:

    M*g = k*Δs, y de aquí despejas:

    Δs = M*g/k, reemplazas datos, y queda:

    Δs = 2*9,8/100, resuelves, y queda:

    Δs = 0,196 m, que es el estiramiento del resorte cuando el cuerpo está en su posición de equilibrio.

    Luego, considera que el sistema de referencia tiene origen de coordenadas en el punto de equilibrio, por lo que tienes que la amplitud de oscilación es: A = 0,196 m, y observa que cuando la posición del cuerpo es: y = -0,196 m tienes que la única fuerza aplicada sobre él es su peso, ya que el resorte se encuentra en su longitud natural, por lo que puedes plantear la ecuación:

    P = M*aM, sustituyes la expresión del peso del cuerpo, y queda:

    M*g = M*aM, divides por M en ambos miembros, y luego despejas:

    aM = g, reemplazas el valor del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    aM = 9,8 m/s2, que es el valor de la máxima aceleración que alcanza el cuerpo.

    Espero haberte ayudado.

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