Foro de preguntas y respuestas de Física

Haz una nueva pregunta * Para dejar preguntas en el foro debes ser usuario registrado. Regístrate o inicia sesión

  • Sofia Ramoneicon

    Sofia Ramone
    el 17/10/18

    Me podrian ayudar a resolver este problema:

    Cuando 4 personas con masa combinada de 320 Kg se sientan en un auto, comprueban que el auto baja 0,8 cm sobre sus amortiguadores. Luego salen del auto y éste se balancea hacia arriba y hacia abajo. ¿Cuál es la frecuencia de la vibración del auto si su masa, sin ocupantes, es de 2000 Kg?


    Gracias!!!!

    replythumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 17/10/18

    La constante elástica k de un resorte lineal, se puede expresar como k = ΔF/Δx  medido aun sobre un resorte deformado.


    Entonces k = (F1 - F2)/Δx = (m1g - m2g)/Δx = g(m1 - m2)/Δx = g*Δm/Δx

    Luego, k  = 9.8*320/0.008 = 392000 N/m = 392 kN/m        (0.8 cm son 8 milímetros)

     

    En un sistema masa-resorte se tiene que: 2πf = √(k/m). Donde k es la constante elastica, y m es la masa.

    Despejando f se tiene: f = √(k/m) / 2π

    Y la frecuencia f considerando solo la masa del auto entonces es: f = √392000/2000) / 2π = √192 / 2π = 14 / 2π = 2.23 hz


    thumb_up1 voto/sflag
  • Gastónicon

    Gastón
    el 17/10/18

    Disculpen la molestia, cómo puedo resolver este problema:

    Un objeto de 0,4 Kg se une a un resorte cuya constante es 160 N/m, de modo que el objeto se mueve en una superficie horizontal sin rozamiento. El objeto se suelta cuando el resorte se comprimió 0,15 m. Encontrar la fuerza sobre el objeto y la aceleración en ese instante

    Muchas gracias

    replythumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 17/10/18

    La fuerza F ejercida por un resorte con constante elástica k es: F = -kx

    Donde x es la deformación del resorte y el signo negativo indica que la fuerza es en sentido opuesto a la deformación.

    Entonces, la fuerza F que ejerce el de resorte de k = 160 N/m en x = 0.15 m es: F = -160*0.15 = -24 N


    Y como la fuerza es F = ma => a = F/m.

    Dicha fuerza aplicada a un cuerpo de 0.4kg => a = -24/0.4 = -60 m/s²



    thumb_up1 voto/sflag
  • Lucas icon

    Lucas
    el 17/10/18

    Hola, alguien me podría ayudar con este problema:

    Un objeto de 350 g unido a un resorte de 130 N/m está libre para moverse sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Si el objeto se suelta, encontrar la fuerza y la aceleración que actúan sobre él, cuando x=10 cm


    Gracias

    replythumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 17/10/18

    La fuerza F ejercida por un resorte con constante elástica k es: F = -kx

    Donde x es la deformación del resorte y el signo negativo indica que la fuerza es en sentido opuesto a la deformación.

    Entonces, la fuerza F que ejerce el de resorte de k = 130 N/m en x = 0.1 m es: F = -130*0.1 = -13 N


    Y como la fuerza es F = ma => a = F/m.

    Dicha fuerza aplicada a un cuerpo de 0.350kg => a = -13/0.350 = -37.14 m/s²



    thumb_up0 voto/sflag
  • Eva Martín Elenaicon

    Eva Martín Elena
    el 16/10/18

    Buenas noches, no se como hacer este ejercicio, espero que alguien me lo pueda resolver:

    -Este tubo en forma de “U” tiene un diámetro interior de 1 cm, y tiene un tapón fijo en la rama inferior que separa dos líquidos de densidades distintas. Considerando que la columna de líquido a la izquierda tiene una altura de 10 cm por encima del tapón y una densidad de 1.2 g cm-3 , y que la columna a la derecha tiene una altura de 4 cm por encima del tapón y una densidad de 0.9 g cm-3 , halle la fuerza (F) en el tapón. 

    No me deja enviar el diujo, es un tubo en u donde una parte tiene más liqido que en la otra.

    replythumb_up0 voto/sflag
    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/10/18

    Comienza por plantear la expresión de la presión en un punto a la altura del tapón en la rama izquierda del tubo:

    pi = patmδi*g*hi (1).

    Luego, puedes calcular la expresión del módulo de la fuerza que ejerce la columna de la izquierda sobre el tapón (observa que esta fuerza se "transmite" por el líquido, y que tiene dirección vertical y sentido hacia arriba cuando actúa sobre el tapón):

    Fi = pi*A (2).

    Luego, plantea la expresión de la presión en un punto apenas sobre el nivel del tapón en la rama derecha del tubo:

    pd = patm + δd*g*hd (3).

    Luego, puedes calcular la expresión del módulo de la fuerza que ejerce la columna derecha sobre el tapón (observa que tiene dirección vertical y sentido hacia abajo):

    Fd = pd*A (4).

    Luego, considera un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas en el tapón, planteas la expresión de la fuerza resultante que actúa sobre el tapón, y queda:

    F = Fi - Fd,

    sustituyes las expresiones señaladas (2) (4), y queda:

    F = pi*A - pd*A,

    extraes factor común, y queda:

    F = (pi - pd)*A,

    sustituyes las expresiones señaladas (1) (3), y queda:

    F = ( patm + δi*g*hi - (patm + δd*g*hd) )*A,

    distribuyes el tercer término en el agrupamiento, cancelas términos opuestos, y queda:

    F = (δi*g*hi - δd*g*hd)*A,

    extraes el factor común del agrupamiento, y queda:

    F = (δi*hi - δd*hd)*g*A,

    expresas al área de la sección transversal del tubo en función de su diámetro, y queda:

    F = (δi*hi - δd*hd)*g*π*d2/4;

    y solo queda que reemplaces datos y hagas el cálculo, y observa que el signo del resultado te indicará el sentido de la fuerza resultante.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • Eva Martín Elenaicon

    Eva Martín Elena
    el 16/10/18

    Hola buenas tardes no entiendo el siguiente ejercicio como se haría :

    - El sistema hidráulico del dibujo, está diseñada para transformar una pequeña fuerza (200 N), actuando en un tubo fino de diámetro pequeño (dp=25mm) por un fluido hidráulico de densidad 0.9 g cm-3 , en una fuerza más grande para sujetar el peso (P) por encima de un tubo más grande (dg = 30 cm). Determine el peso (P) que este sistema puede sujetar.

    replythumb_up0 voto/sflag
    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/10/18

    Si el sistema hidráulico al que se refieren en tu enunciado es una Prensa Hidráulica, puedes comenzar por plantear las presiones que se ejercen en ambos émbolos:

    pp = 200/(π*0,0252/4) (en Pa),

    pg = P/(π*0,302/4) (en Pa).

    Luego, planteas la condición de equilibrio (la presión es la misma en ambos émbolos, y en too el líquido interior al dispositivo), y queda:

    pg = pP,

    sustituyes expresiones, y queda:

    P/(π*0,302/4) = 200/(π*0,0252/4),

    multiplicas por (π*0,302/4) en ambos miembros, y queda:

    P = (π*0,302/4)*200/(π*0,0252/4),

    simplificas, y queda:

    P = 0,302*200*0,00252,

    resuelves, y queda:

    P = 28800 N.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 16/10/18

    El dibujo?

    Si es lo que me imagino, suponiendo el fluido hidráulico como un fluido incompresible, la presión en el fluido es constante. P1 = P2 .

    Como la presión es F/A => F1/A1 = F2/A2 => F1 = F2A1/A2      Si F1 = P,     F2 = 200 N    A1 = π*152 = 707 cm2   y     A2 = π*1.252 = 4.9 cm2

    Sustituyendo datos, P = 200*707/4.9 = 28857 N ≅ 29 kN

    thumb_up1 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 16/10/18

    Antonio, al parecer ahora también somos colegas en la materia "Adivinación" jeje.


    thumb_up2 voto/sflag
  • Cristina icon

    Cristina
    el 16/10/18

    Hola buenas,no entiendo muy bien lo de la ecuación de dimensiones e estado estudiándola e intentado hacer ejercicios pero no hay manera.Me podríais poner una explicación de cómo se haría y algún ejemplo por favor? Gracias.

    replythumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 16/10/18

    A que te refieres por ecuación de dimensiones? Puedes plantear un ejemplo? El enunciado de algún ejercicio que no puedas resolver?


    thumb_up0 voto/sflag
    Cristina icon

    Cristina
    el 17/10/18

    Ecuación de dimensiones de física de nivel de 4 eso

    thumb_up0 voto/sflag
  • Carmelochi Parraicon

    Carmelochi Parra
    el 16/10/18

    Buenas tardes,

    mi duda en cuanto a fuerzas variables es en este tipo de ejercicios:

    Un chico desea ascender por un plano inclinado empujando una caja (m=10 kg e
    inicialmente en reposo) con una fuerza variable dependiente de la posición F=2·X+70,
    donde X se mide en metros. En cierto instante, deja de empujar y la caja se detiene
    momentáneamente. Entonces, ésta comienza a descender por su propio peso alcanzando
    el final del plano inclinado, y continuando posteriormente por un plano horizontal. La
    caja se detiene cuando ha recorrido 20 m por el plano horizontal. Calcular A) la
    velocidad que llevaba la caja en el instante previo al que el chico deja de empujarla y B)
    la fuerza de empuje del chico cuando la velocidad de la caja era de 3 m/s.
    Datos: La fuerza aplicada por el chico es paralela a la superficie del plano inclinado, el
    cual tiene un coeficiente de rozamiento cinético de 0,2 y forma un ángulo de 30º
    respecto a la horizontal. El plano horizontal también tiene un coeficiente de rozamiento
    cinético de 0,2.



    GRACIAS

    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 16/10/18

    Te recomiendo veas los vídeos de planos inclinados, que hay bastantes.

    Lo único que cambia en tu ejercicio es que tu fuerza dependerá de X en todo momento, el cual tendrás que ir arrastrándolo en las ecuaciones e intentar poder despejarla en los sistemas que te queden, ánimo!


    Plano inclinado

    thumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 17/10/18

    Segura que no falta ningún dato? La variable x es el eje horizontal, verdad?


    thumb_up1 voto/sflag
  • Marcosicon

    Marcos
    el 16/10/18

    Muy buenas. Si quiero pasar 180 m3 (cúbicos) / día a m3 (cúbicos) / s , como tenngo que realizarlo ??? Ya que he calculado que 1 día (24 horas) tiene 86400 segundos. Tengo que dividir 180 por 86400 ? 180 / 86400 = 0.002083 m3 / s . Es correcto ? y si fuese 180 m3 / hora , sería para pasarlo a m3/segundos, sería dividirlo por 3600 ??? 



    replythumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 16/10/18

    Correcto. 180 m3/dia * dia/86400s = 180/86400 m3 /s

    Para pasar de  m3/h a m3/s debes dividir por 3600. => m3/s = m3/h * h/3600s = 1/3600 m3/s



    thumb_up1 voto/sflag
    Marcosicon

    Marcos
    el 16/10/18

    gracias

    thumb_up0 voto/sflag
  • Carmelochi Parraicon

    Carmelochi Parra
    el 16/10/18

    Buenos días, 

    ¿podrías subir algún ejercicio de TRABAJO Y ENERGÍA con fuerzas variables?


    Muchas gracias!!

    replythumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 16/10/18

    A mi me encantaría. Pero es que puede no ser muy sencillo en términos generales.

    Como la fuerza es un vector, la palabra variable puede implicar variación de modulo y/o sentido.

    A su vez el trabajo puede depender del recorrido, y si el recorrido no es rectilíneo, hay que calcular el recorrido de una trayectoria curva.


    Si quieres puedes plantear tu algún ejercicio en particular y vemos como se resuelve.


    thumb_up1 voto/sflag
  • yordan xdicon

    yordan xd
    el 16/10/18

    Y tambien quisiera saber por que el tiempo de vuelo es el doble del tiempo de subida, si me lo pueden demostrar muchisimas gracias

    replythumb_up0 voto/sflag
    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    el 16/10/18

    Eso es así únicamente si el blanco y punto de lanzamiento del proyectil tienen la misma altura.

    El vértice de una parábola, en este caso la altura en función del tiempo, se encuentra en t igual al punto medio de sus raíces.


    Considera el movimiento vertical de un proyectil.  y(t) = ½gt² + vy0y0

    Elije el sistema de coordenadas tal que y0 = 0.

    El tiempo de vuelo es entonces y(t) = ½gt² + vy0t = 0 = t(½gt + vy0) => t =0     o    ½gt + vy0  = 0 => t = -2vy0/g

    Y el tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima ocurre en y'(t) = 0  (el tiempo de subida)

    y'(t) = gt + vy0 = 0 => t =  -vy0 /g.  Que es la mitad del tiempo de vuelo.



    thumb_up0 voto/sflag