Foro de preguntas y respuestas de Física

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  • Sofia Ramoneicon

    Sofia Ramone
    hace 4 semanas

    hola, alguien me puede dar una mano con este problema:

    gracias

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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 4 semanas

    El coche parte del reposo, su energía cinética E es 0.  Y por lo tanto, la energía mecánica Em inicial es igual a la energía potencial gravitatoria Epg :

    Em = Epg = mgh = Ph = 13000*10 = 130000 = 130 kJ = 130*103 J


    Como no hay perdidas de energía en el recorrido, el auto chocará contra el resorte con una energía cinética Ec igual a 130kJ

    La energía potencial elástica Epk acumulada por un resorte lineal es: Epk = ½kx2   donde k es la constante elástica y x es la deformación. La deormacion maxima del resorte sucederá cuando toda la energía del auto se convierta en energía potencial elástica. Entonces:


    Epk = ½kx2 = 130*103 => x2 = 2*130*103 /106 = 260*10(3-6) = 260*10-3 = 0.260 => x = √0.26 = 0.51 m


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  • Eva icon

    Eva
    hace 4 semanas

    Hola! Necesito ayuda con este problema:

    Lanzamos verticalmente hacia arriba dos objetos, con una velocidad de 100m/s con un intervalo de 4s.

    a. ¿Cuanto tiempo pasará desde el lanzamiento del primer hasta que se encuentren?

    b. ¿En qué altura se encuentran?

    c. ¿Qué velocidades tendrán en el momento de cruzarse? 

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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 3 semanas, 6 días

    Ecuaciones del movimiento.     y(t) = ½gt2 + v0 t + y0     y   v(t) = gt + v0

    Estas ecuaciones de movimiento consideran los valores con subindice 0 en t = 0. Aquí tenemos dos movimientos que comienzan en tiempos distintos y para las formulas hay que considerar que ambos movimientos comienzan en 0.

    Digamos que tenemos dos cronómetros, t1 y t2 , uno para el primer y el segundo movimiento respectivamente. Entonces:

    y1(t1) = ½gt12 + v0 t1 + y0       y      y2(t2) = ½gt22 + v0 t2 + y0    Para que el cronometro t2 marque 0 cuando t1 = 4  debe cumplirse que: t2 = t1 - 4

    Y podemos escribir el segundo movimiento en términos de t1 como y2(t1) = ½g(t1- 4)2 + v0 (t1 - 4) + y0 


    A partir de ahora llamemos a t1 simplemente t, y sustituyamos las constantes  g = -9.8,   v0 = 100    y0 = 0

    y1(t) = -4.9t2 + 100t      y     y2(t) = -4.9(t- 4)2 + 100(t - 4)       Desarrollamos la expresión de y2(t):

    y(t) = -4.9(t2 -8t +16) + 100t - 400 = -4.9t2 + 39.2t -78.4 + 100t - 400 = -4.9t2 +139.2t - 478.4 


    Apartado a) Se encontraran cuando y1(t) = y2(t)   Entonces:

     -4.9t2 + 100t = -4.9t2 +139.2t - 478.4 => 100t = 139.2t -478.4 => 139.2t - 100t = 478.4 => 39.2t = 478.4 => t = 478.4/39.2 = 12.2 s 


    Apartado b) Hallamos  y(12.2) en cualquiera de las 2 ecuaciones.

    y1(12.2) = -4.9(12.2)2 + 100(12.2) = -729.3 + 1220 = 490.7 m 


    Apartado c) Hallamos las velocidades en t = 12.2.

    v1(12.2) = -9.8*12.2 + 100 = -19.6 m/s

    v2(12.2) = -9.8(12.2 - 4) + 100 = 19.6 m/s


    Si no se entendió bien y sabes integrar avísame que lo planteo de otro modo.


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  • Joel Aday Dorta Hernándezicon

    Joel Aday Dorta Hernández
    hace 4 semanas


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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 4 semanas

    Planteas la expresión del producto escalar de los vectores, en función de sus módulos y del ángulo comprendido entre ellos, y queda:

    |A|*|B|*cosθ = A•B;

    luego, divides en ambos miembros por el módulo del vector que determina la dirección de la proyección, y queda:

    |A|*cosθ = A•B / |B| (1).

    Luego tienes que la expresión de la proyección del vector A sobre la dirección determinada por el vector B es:

    AB|A|*cosθ,

    sustituyes la expresión señalada (1) en el primer miembro, y queda:

    AB = A•B / |B| (2).

    Luego, tienes los datos:

    A = < 1 , -2 >,

    B = < 4 , -4 >;

    por lo que el producto escalar entre ellos queda:

    A•B = < 1 , -2 > • < 4 , -4 > = 1*4 + (-2)*(-4) = 4 + 8 = 12 (3),

    y el módulo del vector que determina la dirección queda:

    |B| = √( 42 + (-4)2 ) = √(32) = 4*√(2) (4).

    Luego, reemplazas los valores señalados (3) (4) en la ecuación señalada (2), y queda:

    AB = 12 / 4*√(2), simplificas, y queda:

    AB = 3/√(2), multiplicas la numerador y al denominador de la expresión por √(2), y queda:

    AB = 3*√(2)/2.

    Espero haberte ayudado.


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  • gustavo martinez couqueicon

    gustavo martinez couque
    hace 4 semanas

    buenos días, me podéis decir la definición de momento angular.

    un saludo y muchas gracias.


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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 4 semanas

    Definición según mi física general:

    El momento cinético L es: L = Iω      Donde I es el momento de inercia respecto al eje de giro, y ω la velocidad angular.

    Y aclara:

    "Aunque en este caso especial de un cuerpo rígido que gira alrededor de un eje fijo, el momento cinético es igual a Iω, no es ésta la definición general de esta magnitud".


    Una definición mas general es: L = r x p   Producto vectorial. donde p es la cantidad de movimiento mv, y r es el vector posición respecto a un punto (o eje) de giro.


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  • Montse Barkeroicon

    Montse Barkero
    hace 4 semanas

    Hola quisiera hacer una pregunta. Un camión circula y de él se cae una caja que antes de frenarse a 45 metros va a una velocidad de 4m/s. A que velocidad va el camión? 


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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 3 semanas, 6 días

    Aplicas la expresion del MRU:


    Movimiento Rectilineo Uniforme MRU

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  • fabianicon

    fabian
    hace 4 semanas, 1 día

    Hola necesito ayuda con este ejercicio

    Se lanza un proyectil con velocidad inicial vi formando un ángulo θ con la Horizontal. Encontrar 




    a) El vector posición en cualquier instante de tiempo

    b) Demuestre que la trayectoria del proyectil es una parábola


    Lo que he hecho

    a) Supongo que el vector posición viene dado por las fórmulas de lanzamiento de proyectiles o tiro parabólico la cual seria

    x = vi cos θ t (movimiento horizontal)

    y = vi sen θ t - ½gt2 

    b) No se me ocurre como demostrar que es una parábola


    De antemano Gracias

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 4 semanas

    Al tener dos dimensiones este movimiento puedes demostrar que la velocidad en la componente Y es cuadrática

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    fabianicon

    fabian
    hace 4 semanas


    No entendí esa parte de la velocidad es la componente Y es cuadrática

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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 4 semanas

    No se tiene en cuenta la posición inicial r0 = (x0 , y0) ?


    Las parametricas del movimiento serian:

    x(t) = x0 + v0 cos (θ) t

    y(t) = y0 + v0 sen (θ) t + ½gt2   

    Nota que la formula es½gt2 . Si g está en dirección opuesta al crecimiento de y => g = 9.8, y cuando sustituyes por el valor de g, recién ahí aparece el -

    Y nota también que he cambiado los subindices i por 0. Un sutil tecnicismo, y es que esas formulas son así cuando hallamos las constantes de integración para t = 0


    El vector posición r(t) seria: r(t) = (x0 + vi cos (θ) t , y0 + vi sen (θ) t + ½gt2 )      o      r(t) = (x0 + vi cos (θ) t)i + vi sen (θ) t + ½gt2)j


    El apartado b es un poco bastante pesado en cuanto a las cuantas. Revisa paso por paso lo que sea que haga y corrígeme si me equivoco en algo.

    La idea es demostrar que la función de trayectoria y(x) se puede expresar como una función del tipo y(x) = ax2 + bx + c, donde a, b y c son constantes reales.

    Mucho mas fácil sería si la posición inicial es: r0 = (0, 0). Pero si vamos a entrar en el embrollo, entremosle con fuerza y con toda la generalización.


    Primero hallamos y(x) a partir de las parametricas. Despejamos t de la función x(t) y tenemos que t(x) = (x - x0)/(v0 cos(θ)).

    Y sustituimos en la función y(t) => y(t(x)) = y(x) = ½g((x - x0)/(v0 cos(θ)))2 + v0sen(θ)((x - x0)/(v0 cos(θ))) + y0    ec (0)


    Dividamos la suma por partes y desarrollemos las expresiones. La idea es desarrollar y separar los términos según el grado de la x

    (1) ½g((x - x0)/(v0 cos(θ)))2 ½g (x- x0)2 / (v0 cos(θ))2 = ½g (x2 -2xx0 + x02)/(v0 cos(θ)) = (½gx2 - gxx0 + ½gx02 )/(v0 cos(θ))2 =

            = (½gx2 )/(v0 cos(θ))2 + (- gxx0)/(v0 cos(θ))½gx02 + (½gx02 )/(v0 cos(θ))2  = g/2((v0 cos(θ))2)  x2  + (-gx0)/(v0 cos(θ))2) x + (½gx02 )/(v0 cos(θ))2  


    (2) v0sen(θ)((x - x0)/(v0 cos(θ)) = (v0sen(θ)x - v0sen(θ)x0)/(v0 cos(θ)) = (v0sen(θ)/(v0 cos(θ)) x  -  v0sen(θ)x0/(v0 cos(θ)) = tg(θ)x - tg(θ)x0  


    (3) y0 . Felizmente, el ultimo termino de (0) es un inofensivo y0 


    La ecuación (0) es la suma de a lo que hemos llegado en (1), (2) y (3). Tomemos de cada ecuación los términos que contengas las x del mismo grado y extraemos factor común a las x.


    (1a)  g/(2((v0 cos(θ))2)  x2                              =>    g/2((v0 cos(θ))2)  x2 

    (2a)  (-gx0)/(v0 cos(θ))2) x + tg(θ)x               =>   (tg(θ) - gx0/(v0 cos(θ))2) x

    (3a)   (½gx02 )/(v0 cos(θ))2  - tg(θ)x + y0    =>   (½gx02 )/(v0 cos(θ))2  - tg(θ)x + y0 


    Y si tenemos que g, v0 , θ, x0 e y0 son constantes. Entonces:

     g/2((v0 cos(θ))2)                                es constante  y le podemos llamar a

     (tg(θ) - gx0/(v0 cos(θ))2                 es constante  y le podemos llamar b

    (½gx02 )/(v0 cos(θ))2  - tg(θ)x + y0  es constante  y le podemos llamar c


    Luego, y(x) de puede expresar como y(x) = ax2 + bx + c      con a, b y c... pues esas expresiones que dependen de g, v0 , θ, x0 e y0


    Revisa paso a paso y trata de hacerlo en papel, veras que es mas fácil de verlo y ordenarlo que en una computadora.
    Y en todos los θ que te encuentres mejor ponle un θ0 indicando que se refiere específicamente al angulo de salida y por tanto estamos hablando de una constante.

    Y nota como el termino v0 cos(θ) lo arrastramos durante todo el razonamiento. Puedes llamarle C por ejemplo, C = v0 cos(θ), e intercambiar uno por otro según convenga en el razonamiento.

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    fabianicon

    fabian
    hace 4 semanas

    Ok entiendo muchas gracias.


    Intentaré hacerlo suponiendo que  r0 = (0, 0).

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  • Tobíasicon

    Tobías
    hace 4 semanas, 1 día

    Alguien sabe cómo resolver este problema de calorimetría

    Un cubo de 50g de hielo a 0°C se calienta hasta que 45g se convierten en agua a 100°C y 5g se convierten en vapor a 100°C. ¿Cuánta energía se agregó para lograr esto?

    Gracias


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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 4 semanas

    Equilibrio térmico

    Para eso tienes estos videos

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  • Tobíasicon

    Tobías
    hace 4 semanas, 1 día
    flag

    Alguien me puede ayudar con este problema de calorimetría:

    Un cubo de 50g de hielo a 0°C se calienta hasta que 45g se convierten en agua a 100°C y 5g se convierten en vapor a 100°C. ¿Cuánta energía se agregó para lograr esto?

    Gracias, disculpen la molestia.


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  • Diegoicon

    Diego
    hace 4 semanas, 1 día

    hola a todo, me podrían dar una mano con este problema

    Muchas gracias

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 4 semanas

    Vistes los videos de movimiento armonico simple?


    Movimiento Armónico Simple

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  • Veroicon

    Vero
    hace 4 semanas, 1 día

    holaa, alguien me puede ayudar con este problema:

    Un bloque de 40g de hielo se enfría a -78°C. Se agrega a 560g de agua en un calorímetro de cobre de 80g a una temperatura de 25°C. Determinar la temperatura final.

    CEcu:0,093cal/g°c

    Gracias

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 4 semanas

    Equilibrio térmico

    Lo resolverás yendo a clase antes ;)

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