Foro de preguntas y respuestas de Física

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    el 12/4/19

    Hola buen día unicoos. 

    Necesito que me ayudes en algo 

    Soy estudiante de universidad y me gustaría que ustedes me ayuden con la referencia de un libro para               *física: electricidad y magnetismo ya que este semestre inicio con esta materia y no cuento con material para estudiar. Me podrías ayudar por favor. Seria de gran ayuda gracias 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 12/4/19

    Los libros de los autores: Tipler y Sears-Zemanski, Alonso-Finn son clásicos para estos temas, y tal vez puedan serte de utilidad.

    Espero haberte ayudado.

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    Quiroga
    el 11/4/19

    Hola alguien me puede decir por qué es 1/4?

    (sist horizontal) Una masa unida a un muelle muestra un MHS con A = 4cm. Cuando la masa está ubicada a 2cm de su posición de equilibrio, ¿Qué fracción de la Em es la Ep?

    Dejo el enunciado original pero esta mal redactado. 


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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 11/4/19

    Porque establece una relación entre ambas energías, si divides ambas expresiones una vez que hayas realizado el procedimiento te debe quedar ¼.

    Espero que te ayude, un saludo. Javi Tinoco. 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 14/4/19

    Tienes los datos:

    A = 4 cm = 0,04 m (amplitud de oscilación),

    x = 2 cm = 0,02 m (posición del oscilador).

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica total (observa que empleamos las expresiones para un punto de elongación máxima, en el que el oscilador tiene velocidad nula), y queda:

    EM = EP + EC = (1/2)*k*A2 + (1/2)*M*v2 = (1/2)*k*A2 + 0 = (1/2)*k*A2.

    Luego, planteas la expresión de la energía potencial en el punto en estudio, y queda:

    EPe = (1/2)*k*x2.

    Luego, planteas la razón entre la energía potencial en el punto en estudio y la energía mecánica total, y queda:

    EPe/EM = (1/2)*k*x2 / (1/2)*k*A2 = simplificas = x2/A2 = (x/A)2, reemplazas valores, y queda:

    EPe/EM = (0,02/0,04)2 = (1/2)2= 1/4.

    Espero haberte ayudado.


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    Pepe
    el 11/4/19


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 11/4/19

    Tienes el valor de la rapidez inicial del coche:

    vA = 120 Km/h = 120*1000/3600 ≅ 33,333 m/s.

    Tienes el valor de la rapidez final del coche:

    vB = 90 Km/h = 90*1000/3600 = 25 m/s.

    Tienes el valor del intervalo de tiempo empleado en el desplazamiento:

    Δt = 5 s.

    a)

    Planteas la expresión de la aceleración media en función de las velocidades que tienes consignadas y del intervalo de tiempo empleado, y queda:

    a = (vB - vA)/Δt  (25 - 33,333)/5 ≅ -1,667 m/s2.

    b)

    Planteas la ecuación desplazamiento-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    vB2 - vA2 = 2*a*Δx, y de aquí despejas:

    Δx = (vB2 - vA2)/(2*a) ≅ (252 - 33,3332)/( 2*(-1,667) ) ≅ 145,833 m.

    c)

    Planteas la misma ecuación anterior, pero considerando ahora que la velocidad final es nula, y queda:

    02 - vA2 = 2*a*Δxf, y de aquí despejas:

    Δxf = -vA2/(2*a) ≅ -33,3332/( 2*(-1,667) ) ≅ 333,333 m.

    Espero haberte ayudado.

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    Carolina
    el 11/4/19

    ç

    ¿Como se resolveria este problema?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 12/4/19

    A ver si te ayudo con este desarrollo.

    Tienes la ecuación general de Rydberg para las longitudes de onda (indicamos: R = 1,0972*107 1/m a la constante):

    1/λ = R*(1/ni2 - 1/nj2).

    1)

    Tienes para la Serie de Lyman: ni = 1, reemplazas, y la ecuación general queda:

    1/λ = R*(1 - 1/nj2);

    luego, si consideras que nj toma valores muy grandes, desprecias el segundo término en el agrupamiento, y queda:

    1/λL = R, y de aquí despejas:

    λL = 1/R, reemplazas el valor de la Constante de Rydberg, resuelves, y queda:

    λL = 9,1114*10-8 m.

    2)

    Tienes para la Serie de Balmer: ni = 2, reemplazas, y la ecuación general queda:

    1/λ = R*(1/4 - 1/nj2);

    luego, si consideras que nj toma valores muy grandes, desprecias el segundo término en el agrupamiento, y queda:

    1/λB = R/4, y de aquí despejas:

    λB = 4/R, reemplazas el valor de la Constante de Rydberg, resuelves, y queda:

    λB = 3,646*10-7 m.

    Espero haberte ayudado.

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    abc
    el 11/4/19

    Un globo anclado a tierra tiene 350 kg de masa de los cuales 50 son de la barquilla. Se llena de helio hasta que el empuje es igual al peso, cual es el radio del globo en ese momento? Y da el dato de que la densidad del aire es de 1,29 kg/ m^3

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 11/4/19

    Vamos con una orientación.

    Puedes llamar V al volumen del globo en el instante en estudio.

    Considera que el volumen de la barquilla es despreciable en comparación con el volumen del globo, por lo que tienes que también es despreciable el valor del módulo del empuje que ejerce el aire sobre la barquilla en comparación con el empuje que ejerce el aire sobre el globo.

    Luego, tienes que el módulo de su peso total es:

    P = (350+50+MHe)*g =  (400+MHe)*g (1),

    y tienes que la expresión de la masa de gas contenida en el globo es:

    MHeδHe*V (2).

    Luego, tienes que el módulo del empuje que ejerce el aire sobre el globo es:

    E = δai*V*g (3).

    Luego, planteas la condición de equilibrio, y queda:

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

    δai*V*g = (400+MHe)*g, divides por g en ambos miembros, y queda:

    δai*V = 400 + MHe, sustituyes la expresión señalada (2) en el último término, y queda:

    δai*V = 400 + δHe*V, restas δHe*V en ambos miembros, y queda:

    δai*V - δHe*V = 400, extraes factor común en el primer miembro, y queda:

    (δai - δHe)*V = 400, divides por (δai - δHe) en ambos miembros, y queda:

    V = 400/(δai - δHe), expresas al volumen del globo en función de su radio, y queda:

    (4/3)π*R3400/(δai - δHe), multiplicas por 3 y divides por 4π en ambos miembros, simplificas, y queda:

    R3 = 300π/(δai - δHe), extraes raíz cúbica en ambos miembros, y queda:

    R = ∛( 300π/(δai - δHe) ),

    que es la expresión del radio del globo en función de su masa total, de la densidad del aire y de la densidad del gas (helio) contenido en él.

    Luego, tienes el valor de la densidad de masa del aire, consultas en una tabla el valor de la densidad de masa del helio, y tienes: δHe = 0,1785 Kg/m3 ≅ 0,18 Kg/m3, reemplazas valores en la ecuación remarcada, y queda:

    ≅ ∛( 300π/(1,29-0,18) ) ≅ 9,47 m.

    Espero haberte ayudado.

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    abc
    el 11/4/19

    No se si realicé bien este ejercicio porque no tengo muy claro que fórmulas usar

    En un tubo en U lleno de agua se aplica fuerza con un émbolo de radio de 150 cm de radio y vemos que por la otra rama del tubo sube 2 metros respecto al nivel del émbolo, cual es la fuerza que se ejerce?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 11/4/19

    Por favor, envía foto del enunciado para que podamos ayudarte (observa que el émbolo sobre el cuál se aplica la fuerza tiene radio cuya medida es 150 cm = 1,5 m, y este valor nos llama la atención).

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    Milagros Robledo
    el 11/4/19

    Como deberia hacer el diagrama del cuerpo libre?? Que fuerzas actuarian? Y como me doy cuenta si el cuerpo esta inclinado o no?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 11/4/19

    Observa que con los datos correspondientes al tablero colocado en posición horizontal tienes que sobre el cuerpo actúan cuatro fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P, vertical hacia abajo,

    Acción normal de la superficie de apoyo: N, vertical hacia arriba,

    Fuerza aplicada: F, horizontal con sentido acorde al desplazamiento del cuerpo, o a su desplazamiento probable,

    Rozamiento de la superficie: fr = μ*N, horizontal con sentido opuesto al desplazamiento del cuerpo;

    luego, aplicas la Primera Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    F - fr = 0, de donde tienes: F - μ*N = 0, y luego tienes: F = μ*N,

    N - P = 0, de donde tienes: N = P;

    luego, sustituyes esta última expresión en la primera ecuación, y de ella despejas, según la situación sea de reposo (con desplazamiento probable según el sentido de la fuerza aplicada), o de Movimiento Rectilíneo Uniforme:

    μe = F1/P = 10/40 = 0,25 (coeficiente de rozamiento estático),

    ya que la fuerza aplicada cuyo módulo es 10 N equilibra exactamente a la fuerza de rozamiento estático máxima;

    μd = F2/P = 8/40 = 0,2 (coeficiente de rozamiento dinámico),

    ya que la fuerza aplicada cuyo módulo módulo es 8 N equilibra exactamente a la fuerza de rozamiento dinámico.

    a)

    Planteas las ecuaciones correspondientes al cuerpo en reposo sobre un plano inclinado con ángulo θ, pero ahora observa que sobre el cuerpo están aplicadas tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P, vertical hacia abajo,

    Acción normal de la superficie de apoyo: N, perpendicular al plano inclinado hacia arriba,

    Rozamiento de la superficie del plano: fr = μ*N, paralela al plano hacia arriba;

    luego, estableces un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano inclinado con sentido positivo hacia abajo, y eje OY perpendicular con sentido positivo hacia arriba, aplicas la Primera Ley de Newton, y queda el sistema de ecuaciones:

    P*sen(θM) - fre = 0, y de aquí despejas: fre = P*sen(θM),

    N - P*cos(θM) = 0, y de aquí despejas: N = P*cos(θM);

    luego, sustituyes la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento estático máxima en la primera ecuación, mantienes la segunda ecuación, y queda:

    μe*N = P*sen(θM),

    N = P*cos(θM);

    luego, divides miembro a miembro la primera ecuación entre la segunda, simplificas, y queda:

    μe = tan(θM), reemplazas el valor del coeficiente estático de rozamiento, y queda:

    0,25 = tan(θM), compones en ambos miembros con la función inversa de la tangente, y queda:

    14,04° ≅ θM, que es la medida del máximo ángulo de inclinación para el cuál el cuerpo permanece en reposo.

    b)

    Observa que la medida del nuevo ángulo de inclinación (16°) es mayor que la medida remarcada, por lo que puedes concluir que el cuerpo desliza y, por lo tanto, tienes que el coeficiente de rozamiento de dinámico: μd = 0,2.

    c)

    Observa que las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo son análogas a las que hemos planteado en el inciso (a), por lo que aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    P*sen(θ) - fre = M*a, 

    N - P*cos(θ) = 0, y de aquí despejas: N = P*cos(θM);

    luego, sustituyes la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento estático máxima en la primera ecuación, mantienes la segunda ecuación, y queda:

    P*sen(θ) - μe*N = M*a,

    N = P*cos(θM);

    luego, sustituyes la expresión del módulo de la acción normal en la primera ecuación, y queda:

    P*sen(θ) - μe*P*cos(θ) = M*a, extraes factor común en el primer miembro, y queda:

    P*( sen(θ) - μe*cos(θ) ) = M*a, sustituyes la expresión del peso en el primer miembro, y queda:

    M*g*sen(θ) - μe*cos(θ) ) = M*a, divides por M en todos los términos, y queda:

    g*sen(θ) - μe*cos(θ) ) = a, que es la expresión de la aceleración del cuerpo;

    luego, reemplazas valores (g = 9,8 m/s2μe = 0,2, θ = 16°), resuelves, y queda:

    0,817 m/s2 a, que es el valor del módulo de la aceleración del cuerpo.

    d)

    Estableces el origen de coordenadas en el punto más alto del plano inclinado, y tienes los datos iniciales (observa que el cuerpo se desplaza con la dirección y el sentido positivo del eje OX, y que consideramos que el instante inicial es: ti = 0):

    xi = 0, vi = 0, a ≅ 0,817 m/s2;

    luego, planteas la expresión dela función posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    x = xi + vi*t + (1/2)*a*t2,

    reemplazas los datos iniciales, cancelas términos nulos, resuelves coeficientes, y queda:

    x = 0,409*t2;

    luego, tienes el valor de la posición final: x = 1,60 m, reemplazas, y la ecuación queda:

    1,60  0,409*t2, y de aquí despejas:

    t  √(1,60/0,409), resuelves, y queda:

     1,978 s, que es el valor del instante de llegada del cuerpo al pie del plano inclinado.

    Espero haberte ayudado.


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    Antonio Omg
    el 10/4/19


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    Raúl RC
    el 11/4/19

    a) ω0=600·2π/60=20π rad/s

    b) ω=ω0+αt =>0=20π+α·40 =>α=-π/2 rad/s2

    c) θ= (20π rad/s)(40s)+(-π/2 rad/s2)(40s)2/2= 400π rad


    Por cada vuelta es 2π rad => Número de vueltas hasta que se detiene: 400π rad / 2π rad = 200

    d) ac=v2/r=ω02·r=400·π2·1,2=4737,41 m/s2

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    Pepe
    hace 2 semanas, 2 días

    Pq teta inicial es 0?

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    María
    el 9/4/19
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    Raúl RC
    el 10/4/19

    Tienes un ejercicio resuelto igual pero con datos distintos resuelto en este enlace, espero te sirva.

    http://www.rinconsolidario.org/ciencias/biblioteca/asignaturas/FYQ1bach/Course6/Unit_11/Eval/EVAL011.HTM?unit=11&accion=2

    Recordarte también que sería necesario que aportarás algo más que el enunciado y que preguntes dudas muy concretas, así podremos ver en qué fallas, de esa manera será más fácil ayudarte, un saludo

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 10/4/19

    Considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en la posición de la bola, con eje OX horizontal con sentido positivo hacia el eje de giros, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre la bola actúan dos fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos acordes a la posición de la bola que se muestra en tu imagen:

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

    Tensión de la cuerda, inclinada hacia el eje de giros y hacia arriba, formando un ángulo de 30° con el eje OY.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que las componentes en la dirección del eje OY se equilibran, y que las componentes en la dirección del eje OX, en realidad solamente la componente de la tensión de la cuerda, proporcionan la fuerza centrípeta que permite a la bola girar en torno al eje vertical), y queda el sistema de ecuaciones:

    T*sen(30°) = M*acp (1),

    T*cos(30°) = P (2);

    luego, sustituyes la expresión del peso de la bola en la ecuación señalada (2), divides por cos(30°) en ambos miembros, y queda:

    T = M*g/cos(30°) (3);

    luego, sustituyes la expresión señalada (3) en la ecuación señalada (1), y queda:

    M*g*sen(30°)/cos(30°) = M*acp,

    aquí divides por M en ambos miembros, y despejas:

    acp = g*sen(30°)/cos(30°) (4),

    que es el valor del módulo de la aceleración centrípeta;

    luego, sustituyes la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función de la rapidez lineal y del radio de giro, y queda:

    v2/r = g*sen(30°)/cos(30°),

    sustituyes la expresión del radio de giro en función del ángulo de apertura y de la longitud de la cuerda, y queda:

     v2/( L*sen(30°) ) = g*sen(30°)/cos(30°),

    multiplicas por L*sen(30°) en ambos miembros, reduces factores semejantes en el segundo miembro, y queda:

    v2 = L*g*sen2(30°)/cos(30°),

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    v = √( L*g*sen2(30°)/cos(30°) ),

    extraes el factor cuadrático fuera de la raíz cuadrada, y queda:

    v = sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ) (5),

    que es la expresión de la rapidez de giro de la bola en función de la longitud de la cuerda, del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y del ángulo de apertura;

    luego, sustituyes la expresión de la rapidez de giro en función de la rapidez angular y del radio de giro en la ecuación remarcada y señalada (5), y queda:

    r*ω = sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ),

    sustituyes la expresión del radio de giro en función de la longitud de la cuerda y del ángulo de apertura, y queda:

    L*sen(30°)*ω = sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ),

    sustituyes la expresión de la rapidez de giro en función del periodo de giro, y queda:

    L*sen(30°)*2π/Tsen(30°)*√( L*g/cos(30°) ),

    multiplicas por T y divides por sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ) en ambos miembros, y de aquí despejas:

    T = 2π*L/√( L*g/cos(30°) ) (6),

    que es la expresión del periodo de giro en función de la longitud de la cuerda, del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y del ángulo de apertura.

    Luego, reemplazas el valor de la longitud de la cuerda que tienes en tu enunciado: L = 50 cm = 0,5 m, y el valor del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre: g = 9,8 m/s2 en las ecuaciones remarcadas señaladas (5) (6) (y en todas las demás ecuaciones auxiliares que hemos numerado a fin de obtener los valores de las incógnitas auxiliares), y queda:

    v = sen(30°)*√( 0,5*9,8/cos(30°) ), resuelves, y queda: ≅ 1,189 m/s;

    T2π*0,5/√( 0,5*9,8/cos(30°) ), resuelves, y queda: ≅ 1,321 s.

    Espero haberte ayudado.

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    María
    el 9/4/19
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    Un objeto de masa 200 g se lanza con velocidad de 3 m/s deslizando sobre una mesa horizontal, desde un extremo hasta el opuesto que está a una distancia de 1’5 m. El coeficiente de rozamiento entre el objeto y la mesa es m = 0’2. Explique si el objeto caerá o no al suelo. En caso afirmativo, y suponiendo que la altura de la mesa sobre el suelo es de 0’8 m. ¿A qué distancia de la mesa caerá? ¿Cuál será el tiempo transcurrido desde el comienzo del movimiento hasta el instante de impacto con el suelo? DATO: g = 9’8 m/s2 Sol: Cae al suelo; e =  0’7 m; t = 0’4 s 

    Muchas gracias


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    Raúl RC
    el 10/4/19

    Lo tienes resuelto aquí

    http://www.rinconsolidario.org/ciencias/biblioteca/asignaturas/FYQ1bach/Course6/Unit_11/Eval/EVAL011.HTM?unit=11&accion=2


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