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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Miguel angel Posada Lotero
    el 20/7/19

    un futbolista patea una balon a una velocidad de 10m/s con una direccion de 37 grados si el futbolista se encuentra a 10 metros de la porteria y esta tiene de 2.5 metros ¿habra posibilidad de gol si, no porque?

    necesito ayuda para este ejercicio es para un trabajo final





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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/7/19

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo al suelo, con origen en el punto de pateo, con sentido positivo hacia la portería, y con eje OY vertical, con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición de Tiro Oblicuo (o Parabólico), cancelas términos nulos, resuelves coeficientes, considera que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 9,8 m/s2, y queda:

    x = 10*cos(37º)*t (1),

    y = 10*sen(37º)*t - 4,9;

    luego, planteas la expresión del alcance de la pelota ( si debes deducirla, planteas la condición de llegada al suelo: y = 0, y luego resuelves el sistema compuesto por las ecuaciones señaladas (1) (2) ), y queda:

    xA = vi2*sen(2θ)/g, aquí reemplazas datos (vi = 10 m/s, θ = 37º, g = 9,8 m/s2), y queda:

    xA = 102*sen(2*37º)/9,8 = 100*sen(74ª)/9,8 ≅ 9,802 m,

    por lo que tienes que la pelota toca el suelo apenas dos centímetros antes de la línea de portería, por lo que al picar contra el césped es muy probable que pase la línea de gol.

    Espero haberte ayudado.

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    Carlos Bayona
    el 20/7/19

    Ayudenme con este  ejercicio por favor!


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/7/19

    Tienes los datos, que son los valores de las masas puntuales y las coordenadas de los puntos donde están ubicadas:

    M1 = 3 Kg, x1 = 0 u, y1 = 0 u;

    M2 = 3,1 Kg, x2 = 1,5 u, y2 = 0 u;

    M3 = 3,6 Kg, x3 = 0 u, y3 = 1,1 u.

    a)

    Planteas las expresiones de las coordenadas del centro de masas del sistema conformado por las dos primeras partículas, y queda:

    xCM = (M1*x1 + M2*x2) / (M1 + M2) = (3*0 + 3,1*1,5) / (3 + 3,1) = (0 + 4,65) / 6,1 = 4,65 / 6,1 ≅ 0,762 u,

    yCM = (M1*y1 + M2*y2) / (M1 + M2) = (3*0 + 3,1*0) / (3 + 3,1) = (0 + 0) / 6,1 = 0 / 6,1 ≅ 0 u;

    por lo que puedes concluir que el centro de masas del sistema se encuentra ubicado en el punto: A( 0,762 ; 0 ), aproximadamente.

    b)

    Planteas las expresiones de las coordenadas del centro de masas del sistema conformado por las tres partículas, y queda:

    xCM = (M1*x1 + M2*x2 + M3*x3) / (M1 + M2 + M3) = (3*0 + 3,1*1,5 + 3,6*0) / (3 + 3,1 + 3,6) = (0 + 4,65 + 0) / 9,7 = 4,65 / 9,7 ≅ 0,479 u,

    yCM = (M1*y1 + M2*y2 + M3*y3) / (M1 + M2 + M3) = (3*0 + 3,1*0 + 3,6*1,1) / (3 + 3,1 + 3,6) = (0 + 0 + 3,96) / 9,7 = 3,96 / 9,7 ≅ 0,408 u;

    por lo que puedes concluir que el centro de masas del sistema se encuentra ubicado en el punto: B( 0,479 ; 0,408 ), aproximadamente.

    Espero haberte ayudado.

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    Carlos Bayona
    el 20/7/19

    Amigos estoy estudiando para un examen, me encontré con este ejercicio continua así,

    La duda que me surge es que para calcular el tiempo de vuelo de donde sale el numero 4 de esa ecuación? Se que el 4,9 surge de dividir la gravedad entre dos. Y realizo el procedimiento en la calculadora y no me da ese tiempo de 10.62, ayudenme por favor!! Porque da ese resultado? Lo necesito saber para continuar estudiando, llevo horas en este ejercicio

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/7/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY con dirección vertical, con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas a nivel de la base del edificio, con instante inicial: ti = 0 correspondiente al lanzamiento del móvil.

    Luego, tienes los datos iniciales:

    yi = H0 = 120 m (posición inicial del móvil),

    vi = v0 = 50 m/s (velocidad inicial del móvil, cuyo sentido es hacia arriba),

    a = -g = -9,8 m/s2 (aceleración del móvil, cuyo sentido es hacia abajo).

    Luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    y = yi + vi*t + (1/2)*a*t2,

    v = vi + a*t;

    luego, reemplazas datos, resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    y = 120 + 50*t - 4,9*t2 (1),

    v = 50 - 9,8*t (2).

    a)

    Planteas la condición de altura máxima (el móvil "no asciende ni desciende" en este instante), y queda:

    v = 0, sustituyes la expresión señalada (2), y queda:

    50 - 9,8*t = 0, y de aquí despejas:

    t = 50/9,8, resuelves, y queda:

    tasc ≅ 5,102 s,

    que es el instante en el cuál el móvil alcanza su altura máxima.

    b)

    Reemplazas el último valor remarcado en la ecuación señalada (1), y queda:

    y = 120 + 50*5,102 - 4,9*5,1022, resuelves, y queda:

    yMáx ≅ 247,551 m,

    que es la altura máxima que alcanza el móvil, medida desde el nivel de la base del edificio.

    c) d)

    Planteas la condición de llegada al nivel de la base del edificio, y queda:

    y = 0, sustituyes la expresión señalada (1), y queda:

    120 + 50*t - 4,9*t2 = 0, ordenas términos, y queda:

    -4,9*t2 + 50*t + 120 = 0, multiplicas en todos los términos por -1, y queda:

    4,9*t2 - 50*t - 120 = 0,

    que es una ecuación polinómica cuadrática, cuyas soluciones son:

    1º)

    ≅ (50 - 69,656)/9,8 ≅ -2,006 s, que no tiene sentido para este problema (recuerda que el instante inicial es: ti = 0),

    2º)

    ≅ (50 + 69,656)/9,8 ≅ 12,210 s, que sí tiene sentido para este problema,

    por lo que tienes que el instante correspondiente a la llegada del móvil al nivel de la base del edificio es:

    tvuelo ≅ 12,210 s;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación señalada (2), y queda:

    v 50 - 9,8*12,210, resuelves, y queda:

     -69,658 m/s,

    que es el valor de la velocidad del móvil al llegar al nivel de la base del edificio, cuyo signo negativo indica que su sentido es hacia abajo.

    Luego, tienes razón al hacer tu observación, por lo que deberás consultar con tus docentes por el error de cálculo que se muestra en tu solucionario.

    Espero haberte ayudado.

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    Adela
    el 19/7/19

    Me pueden ayudar con este ejercicio??

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 20/7/19

    a)

    Observa que la energía cinética del electrón en el punto f es prácticamente nula; luego, puedes plantear para la energía cinética del electrón en el punto p, en función de la diferencia de energía potencial electrostática entre los puntos p y f (observa que planteamos: ΔEPpf = q*ΔVpf, y que llamamos M a la masa del electrón, y q a su carga eléctrica):

    (1/2)*M*vp2│q│*│ΔVpf│, y de aquí despejas:

    vp√(2*│q│*│ΔVpf│/M), que es la expresión de la rapidez del electrón al llegar al punto p.

    b)

    Aquí planteas:

    vp = √(2*│q│*15000/M),

    2*vp = √(2*│q│*│ΔVpf│/M);

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

    2 = √(ΔVpf│/15000), elevas al cuadrado en ambos miembros, y queda:

    4 = │ΔVpf│/15000, multiplicas por 15000 en ambos miembros, y queda:

    60000 V = ΔVpf.

    Espero haberte ayudado.

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    Jose Valle
    el 19/7/19

    ¡Hola!

    ¿Alguien que me pueda desarrollar la fórmula de la fuerza? F=m.a2




    Fuente: https://internetpasoapaso.com/

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/7/19

    Por favor, envía una foto el enunciado completo del problema que debes plantear y resolver para que podamos ayudarte.

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    camilo rodriguez
    el 19/7/19


    Hallar la resistencia equivalente, la corriente que circula en el circuito, el voltaje y el amperaje en cada resistencia


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/7/19

    Planteas la expresión de la resistencia equivalente a la serie de cinco resistencias que tienes en tu enunciado, y queda:

    Rs = 3 + 6 + 5 + 4 + 2 = 20 Ω.

    Luego, planteas la expresión de la intensidad de corriente, en función del valor de la fuerza electromotriz presente en el circuito y de la resistencia equivalente, y queda:

    I = V/Rs = 12/20 = 0,6 A.

    Luego, numeras a las resistencias de izquierda a derecha, y tienes las tensiones:

    V1 = R1*I = 3*0,6 = 1,8 V,

    V2 = R2*I = 6*0,6 = 3,6 V,

    V3 = R3*I = 5*0,6 = 3 V,

    V4 = R4*I = 4*0,6 = 2,4 V,

    V5 = R5*I = 2*0,6 = 1,2 V;

    luego, planteas la expresión de la resistencia equivalente al conjunto señalado por el primer arco, y queda:

    R12 = R1 + R2 = 3 + 6 = 9 Ω,

    cuya tensión queda expresada:

    V12 = V1 + V2 = 1,8 + 3,6 = 5,4 V;

    luego, planteas la expresión de la resistencia equivalente al conjunto señalado por el segundo arco, y queda:

    R234 = R2 + R3 + R4 = 6 + 5 + 4 = 15 Ω,

    cuya tensión queda expresada:

    V234 = V2 + V3 + V4 = 3,6 + 3 + 2,4 = 9 V;

    luego, planteas la expresión de la resistencia equivalente al conjunto señalado por el tercer arco, y queda:

    R45 = R4 + R5 = 4 + 2 = 6 Ω,

    cuya tensión queda expresada:

    V45 = V4 + V5 = 2,4 + 1,2 = 3,6 V.

    Espero haberte ayudado.

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    Ruben Lopez
    el 18/7/19

    Si una hormiga (0'002g) golpea a un humano en el estómago, a la velocidad de escape de la tierra (11200m/s), partiría al humano en trocitos o solo lo atravesaría?


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    Raúl RC
    hace 4 semanas, 1 día

    debes aplicar momento lineal...en ppio solo lo atravesaría

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    Cristina
    el 18/7/19

    Un satélite describe una órbita circular a 500km de altura sobre la superficie de un planeta de radio 2500 km,si tarda 4200 s en dar una vuelta calcula:

    A)su masa

    B) su gravedad


    Como se resolveria esto porfavor


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/7/19

    Planteas el valor del radio orbital del satélite como la suma del radio del planeta más la altura de la órbita con respecto a su superficie, y queda:

    Ro = R + h = 2500 + 500 = 3000 Km = 3*106 m.

    Planteas la expresión de la rapidez angular del satélite en función de su periodo orbital, y queda:

    ω = 2π/T = 2π/4200 = π/2100 rad/s.

    Luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta del satélite en función de su radio orbital y de su rapidez angular, y queda:

    acp = Ro*ω2 = 3*106*(π/2100)23*106*π2/4410000 = π2*106/1470000 = π2*106/(1,47*106) = π2/1,47 m/s2 ≅ 6,714 m/s2.

    a)

    Planteas la expresión del módulo de la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce el planeta sobre el satélite, de acuerdo con la Tercera Ley de Newton, y queda:

    F = Ms*acp (1).

    Luego, planteas la expresión del módulo de la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce el planeta sobre el satélite, de acuerdo con la Ley de Gravitación Universal de Newton, y queda:

    F = G*Mp*Ms/Ro2 (2).

    Luego, igualas las expresiones señaladas (2) (1), y queda la ecuación:

    G*Mp*Ms/Ro2 = Ms*acp, multiplicas por Ro2, divides por G y divides por Ms en ambos miembros, y queda:

    Mp = Ro2*acp/G (3) aquí reemplazas valores (consideramos: G = 6,674*10-11 N*m2/Kg2), y queda:

    Mp = (3*106)2*(π2/1,47)/(6,674*10-11) = 9*1012*(π2/1,47)/(6,674*10-11) ≅ 9,054*1023 Kg.

    b)

    Recuerda que el módulo de la aceleración gravitatoria del planeta es igual al módulo del campo gravitatorio producido por él en el punto en estudio, por lo que puedes plantear (observa que expresamos al radio del planeta en metros):

    gsupP = G*Mp/Rp2, sustituyes la expresión de la masa del planeta señalada (3), y queda:

    gsupP = G*(Ro2*acp/G)/Rp2, simplificas, y queda

    gsupP = Ro2*acp/Rp2, aquí reemplazas valores (observa que expresamos al radio del planeta en metros), y queda:

    gsupP = (3*106)2*(π2/1,47)/(2,5*106)2 = 9*1012*(π2/1,47)/(6,25*1012) = 9*(π2/1,47)/6,25 ≅ 9,668 m/s2.

    Espero haberte ayudado.

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    Cristina
    el 17/7/19

    como sería la resolución porfavor?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/7/19

    Tienes los datos:

    R = 20 cm = 0,2 m (radio del disco),

    f = 33,33 rev/min = 33,33/60 = 0,5555 rev/s = 0,5555 Hz (frecuencia de giro).

    a)

    Para el punto ubicado en la periferia del disco: R = 0,2 m.

    Planteas la expresión del módulo de la velocidad angular en función de la frecuencia de giro, y queda:

    ω = 2π*f = 2π*0,5555 = 1,111π rad/s ≅ 3,4903 rad/s (velocidad angular).

    Planteas la expresión del módulo de la velocidad lineal en función del radio y de la velocidad angular, y queda:

    v = R*ω = 0,2*1,111π = 0,2222π m/s ≅ 0,6981 m/s.

    Planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función del radio y de la velocidad angular, y queda:

    acp = R*ω2 = 0,2*(1,111π)2 = 0,246842π2 m/s2 ≅ 2,4321 m/s2.

    b)

    Para el punto ubicado en el punto medio de un radio del disco: R = 10 cm = 0,1 m.

    Planteas la expresión del módulo de la velocidad angular en función de la frecuencia de giro, y queda:

    ω = 2π*f = 2π*0,5555 = 1,111π rad/s ≅ 3,4903 rad/s (velocidad angular).

    Planteas la expresión del módulo de la velocidad lineal en función del radio y de la velocidad angular, y queda:

    v = R*ω = 0,1*1,111π = 0,1111π m/s ≅ 0,34903 m/s.

    Planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función del radio y de la velocidad angular, y queda:

    acp = R*ω2 = 0,1*(1,111π)2 = 0,124321π2 m/s2 ≅ 1,2182 m/s2.

    c)

    Tienes el valor del desplazamiento angular:

    Δθ = 780ª = 780*(π/180) = 13π/6 rad ≅ 13,6136 rad;

    luego, planteas la ecuación tiempo-desplazamiento angular de Movimiento Circular Uniforme, y queda:

    Δθ = ω*Δt, y de aquí despejas:

    Δt = Δθ/ω = (13π/6)/(1,111π) = 13/6,6666 ≅ 1,9502 s, que es el valor del intervalo de tiempo empleado.

    d)

    Tienes el valor del desplazamiento angular:

    Δθ = 15 rev = 15*2π = 30π rad ≅ 94,2478 rad;

    luego, planteas la ecuación tiempo-desplazamiento angular de Movimiento Circular Uniforme, y queda:

    Δθ = ω*Δt, y de aquí despejas:

    Δt = Δθ/ω = (30π)/(1,111π) = 30/1,111 ≅ 2,7003 s, que es el valor del intervalo de tiempo empleado.

    Espero haberte ayudado.

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    Rodrigo Ramirez
    el 17/7/19

    Me pueden ayudar con este problema, de antemano gracias.

    Un objeto de masa 0.675 Kgs que esta sobre una mesa sin friccion esta unido a un cordon que pasa por un orificio hecho en la mesa en el centrop del circulo horizontal en el que se mueve el objeto a velocidad cte. a) si el radio del circulo es de 0.500 m y la velocidad es de 10.0 m/s, calcule la tension en el cordon. b) se comprueba que jalar hacia abajo 0.200 m mas del cordon a traves del orificio, reduciendo por lo tanto el radio del circulo a 0.300 m, tiene el efecto de multiplicar la tension original en el cordon por 4.63. Calcule el trabajo total efectuado por el cordon sobre el objeto en giro durante la reduccion del radio.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/7/19

    Observa que la única fuerza horizontal que está aplicada sobre el objeto es la tensión que el cordón ejerce sobre él, ya que su peso y la acción normal de la mesa tienen dirección vertical, y se anulan entre sí, por lo que aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación:

    T = M*acpa,

    aquí sustituyes la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función del radio de la trayectoria y de la rapidez lineal del objeto, y la ecuación queda:

    Ta = M*va2/Ra,

    aquí reemplazas datos, y queda:

    Ta = 0,675*102/0,500 = 135 N,

    que es el valor del módulo de la tensión del cordón.

    b)

    Aquí aplicas nuevamente la Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación:

    Tb = M*vb2/Rb,

    expresas al módulo de la tensión en función del módulo de la tensión anterior, y queda:

    k*Ta = M*vb2/Rb,

    y de aquí despejas:

    vb = (k*Ta*Rb/M),

    aquí reemplazas datos, y queda:

    vb = (4,63*135*0,3/0,675) √(277,8) m/s ≅ 16,667 m/s,

    que es el valor de la rapidez lineal del objeto;

    luego, como no actúan fuerzas disipativas (como el rozamiento en este caso), planteas la ecuación trabajo-variación de energía mecánica (observa que en este caso es solo variación de la energía cinética, ya que la energía potencial del objeto permanece constante), y queda:

    W = ECb - ECa,

    sustituyes las expresiones de las energías cinéticas del objeto, y queda:

    W = (1/2)*M*vb2 - (1/2)*M*va2,

    extraes factores comunes, y queda:

    W = (1/2)*M*(vb2 - va2),

    aquí reemplazas valores, y queda:

    W = (1/2)*0,675*( (√(277,8))2 - 102 ) = (1/2)*0,675*(277,8 - 100) = (1/2)*0,675*177,8 = 60,0075 J.

    Espero haberte ayudado.

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