Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Almudena Sánchez Gallego
    el 7/12/18

    Hola buenas tardes! me podrían resolver este ejercicio? Gracias

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/12/18

    a)

    Observa cuáles son las etapas, y observa que en cada una planteamos la expresión de la variación de energía de la masa en estudio:

    1°) 

    Elevación la temperatura del hielo hasta alcanzar su temperatura de fusión:

    ΔQ1 = M*Ch*( 0-(-10) ) = 0,040*2050*10 = 820 J.

    2°)

    Fusión (observa que la masa en estudio absorbe energía):

    ΔQ2 = M*Lf = 0,040*333500 = 13340 J.

    3°)

    Elevación de la temperatura de la masa líquida desde su temperatura de fusión hasta su temperatura de ebullición:

    ΔQ3 = M*Ca*(100-0) = 0,040*4180*100 = 16720 J.

    4°)

    Vaporización (observa que la masa en estudio absorbe energía):

    ΔQ4 = M*Lv = 0,040*2257000 = 90280 J.

    5°)

    Elevación de la temperatura de la masa gaseosa desde su temperatura de ebullición hasta su temperatura final:

    ΔQ5 = M*Cv*(110-100) = 0,040*2250*10 = 900 J.

    Luego, planteas que la expresión de la energía absorbida por la masa en estudio es igual a la suma de las variaciones de energía de las etapas, sumas valores, y queda:

    ΔQa = 820 + 13340 + 16720 + 90280 + 900 = 122060 J.

    b)

    Observa que tienes que ordenar las etapas en orden contrario, y como la masa en estudio cede energía en cada una de ellas, tienes que los valores de las variaciones son los opuestos a los que ya hemos calculado para el proceso anterior, por lo que tienes que la expresión de la energía cedida por la masa en estudio en todo el proceso queda expresada:

    ΔQa = -900 - 90280 - 16720 - 13340 - 820 = -122060 J.

    Espero haberte ayudado.

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    Almudena Sánchez Gallego
    el 7/12/18

    Frecuentemente los termómetros de resistencia se fabrican de platino. Suponer que la resistencia de un termómetro platino, medida a 20ºC, es de 107,9Ω. cuando el termómetro se encuentra sumergido en un líquido en ebullición se mide una resistencia de 139,3Ω. estimar la termperatura de este líquido en ebullición (en el caso del platino α=3.93*10^-3 K^-1) 


    sol: T=94ºc



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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/12/18

    Puedes plantear la expresión de la resistencia del platino en función de la temperatura de referencia, de la resistencia de referencia y de la variación de temperatura, y queda:

    α = ΔR / (R0*ΔT) (1).

    Luego, tienes los datos de tu enunciado:

    T0 = 20 °C = 20 + 273,16 = 293,16 °K (temperatura de referencia),

    R0 = 107,9 Ω (resistencia de referencia),

    α = 3,93*10-3 1/°K (coeficiente de temperatura del platino),

    T = a determinar (temperatura en la medición)

    RT = 139,3 Ω (resistencia medida.

    Luego, multiplicas por ΔT/α en ambos miembros de la ecuación señalada (1), y queda:

    ΔT = ΔR / (R0*α) (2).

    Luego, planteas la expresión de la variación de la resistencia, y queda:

    ΔR = RT - R0 = 139,3 - 107,9 = 31,4 Ω (3).

    Luego, reemplazas el valor señalada (3), el valor de la resistencia de referencia y del coeficiente de temperatura en la ecuaciópn señalada (2), y la variación de temperatura queda expresada:

    ΔT = 31,4 / (107,9*3,93*10-3),

    resuelves el segundo miembro, y queda:

    ΔT = 74,05 °K;

    luego, sustituyes la expresión de la variación de temperatura en el primer miembro, y queda:

    T - T0 = 74,05,

    sumas el valor de la temperatura de referencia en ambos miembros, y queda:

    T = 74,05 + T0

    reemplazas el valor de la temperatura de referencia en el segundo miembro, resuelves, y queda:

    T = 367,2 °K = 94,05 °C.

    Espero haberte ayudado.

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    natalia
    el 6/12/18

    hola queria sABER si me pueden ayudar

    como se pasa  joule a ergios




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    Raúl RC
    el 6/12/18

    • 1 ergio = 1 x 10-7 julios

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/12/18

    Recuerda las equivalencias entre las unidades fundamentales del Sistema Internacional: metro, kilogramo-masa y segundo, y las unidades fundamentales del Sistema CGS: centímetro, gramo y segundo:

    1 m = 102 cm,

    1 Kg = 103 g,

    1 s = 1 s;

    luego, tienes la expresión de la unidad internacional de trabajo y energía:

    1 J = 1 Kg*m2/s2 = 1 * (103 g)*(102 cm)2/(1s)2 = 1 * (103 g)*(104 cm2)/(1 s2) = 

    = (1*103*104/1) g*cm2/s2 = 1*107 erg,

    y tienes remarcado el factor de conversión de Joules a ergios.

    Luego, puedes plantear:

    1*107 erg = 1 J, divides en ambos miembros por 107, y queda:

    1 erg = (1/107) J, aplicas la propiedad de las potencias con exponentes negativos, y queda:

    1 erg = 1*10-7 J,

    y tienes remarcado el factor de conversión de ergios a Joules.

    Espero haberte ayudado.


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    natalia
    el 6/12/18

    como se realiza la reduccion de dyn a kg de kg a dyn de N a kg y de kg a N si me pueden ayudar no entiendo mucho

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    Raúl RC
    el 6/12/18

    Se realiza por factores de conversion

    En este link tienes distintas conversiones que espero te pudan ayudar ;)

    https://www.ecured.cu/Unidades_de_fuerza


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    Emmanuel Chelini
    el 6/12/18

    Me ayudarían con el ejercicio 2? Gracias.



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    Raúl RC
    el 6/12/18

    Hola Emmanuel. lamentablemente los ejercicios sobre momento de inercia fueron tratados por el profe en algunos vídeos como excepción ya que son propios de fisica de la universidad y de momento unicoos solo aborda aspectos preuniversitarios. Espero puedan servirte estos vídeos que grabó el profe. Un saludo


    Momento de inercia

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    anaespo
    el 6/12/18

    Como se hace este ejercicio


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    Raúl RC
    el 6/12/18

    a) doy por hecho que deberas realizar la derivada de la funcion e igualar a cero, los puntos obtenidos serán los que produzcan ese equilibrio

    b) Para ello te recomiendo hacer una tabla de valores, y si la gráfica te la piden mas especifica aquí tienes un vídeo que el profe grabó hace mucho tiempo sobre la representación de una función polinómica

    https://www.youtube.com/watch?v=7lvZ1IRqLTU



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    umayuma
    el 6/12/18

    Hola unicoos,¿alguien podría enseñarme a hacer este ejercicio por favor?

    Muchas gracias


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/12/18

    a)

    Observa que las superficies equipotenciales son planos perpendiculares al campo eléctrico y, por lo tanto, también son perpendiculares al eje coordenado OZ.

    Luego, tienes que los puntos A y B pertenecen a una misma superficie equipotencial, por lo que tienes:

    VA = VB, aquí restas VB en ambos miembros, y queda: VA - VB = 0.

    Luego, recuerda que el sentido del campo eléctrico es el sentido de decrecimiento del potencial, por lo que tienes:

    VB - Vc = E*dBC = 500*0,20 = 100 V (observa que el segmento BC es paralelo al campo eléctrico);

    y como los puntos A y B pertenecen a una misma superficie equipotencial, puedes plantear:

    VA - Vc = VB - Vc = 100 V.

    b)

    Observa que sobre la partícula deben actuar dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos, para que esté en equilibrio en el punto  C:

    Peso: P = M*g = 0,002*9,8 = 0,0196 N, hacia abajo,

    Fuerza electrostática: Fe = |q|*E = |q|*500 (en Newtons), hacia arriba,

    y como el sentido de la fuerza electrostática es opuesto al sentido del campo electrostático, puedes concluir que la carga de la partícula tiene signo negativo;

    luego, aplicas la Primera Ley de Newton, y tienes la ecuación:

    Fe - P = 0, sumas P en ambos miembros, y queda:

    Fe = P, sustituyes las expresiones de los módulos de las fuerzas, y queda:

    |q|*500 = 0,0196, divides por 500 en ambos miembros, y queda:

    |q| = 0,0000392 C, que es el valor absoluto de la carga de la partícula,

    y como tienes que esta carga es negativa, puedes concluir que su valor es:

    q = -0,0000392 C = -39,2*10-6 C = -39,2 μC;

    luego, observa que la partícula se encontrará en equilibrio si se ubica en cualquier punto de la superficie equipotencial a la que pertenece el punto C.

    Espero haberte ayudado.

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    umayuma
    el 6/12/18

    Entonces,¿la partícula es de signo negativo porque una carga negativa que se mueve en sentido contrario al campo eléctrico lo hace hacia potenciales crecientes porque el sentido del decrecimiento de potencial es el del sentido del campo eléctrico?

    ¿Si se sitúa una partícula en B tendría que ser positiva para que cuando se desplazara de B lo hiciera paralelo al campo eléctrico y su potencial decreciera,ademas de que así la partícula en C sería atraída a B debido a que la partícula en C se mueve hacia potenciales crecientes?

    No se si esto es una tontería,realmente aún no comprendo muy bien.

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    García Barranco
    el 5/12/18

    Hola buenos días,

    en el tema de conversión de magnitudes, hay un problema que dice: "La aceleración de un móvil es 10m/s" y hay que expresarla en km7h"(km" es km al cuadrado y s" segundo al cuadrado)

    La respuesta al problema dice ay que pasar de metros a km para ello 1km/1000m(1km=1000metros) y de segundos al cuadrado a horas al cuadrado) cuadrado3600m"/1h"(i hora =3600 segundos : 10 m/s x 3600"s"= 129600000/1000= 29600km/h"


    No sería 10:1000 por 1 entre 3600=0,01km/1entre 3600?


    Gracia por vuestro tiempo un saludo.


    David García

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/12/18

    Comienza por plantear el factor de conversión para la aceleración, de m/s2 a Km/h2:

    A = 1 m/s2 = (1/1000) Km / (1/3600 h)2 = (1/1000) Km / (1/12960000 h2) = 12960000/1000 Km/h2= 12960 Km/h2;

    luego, tienes para tu primer ejercicio:

    a = 10 m/s2 = multiplicas por el factor de conversión = 10*12960 = resuelves = 129600 Km/h2.

    Espero haberte ayudado.


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    Samu D.
    el 5/12/18


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/12/18

    a)

    Observa que sobre el cuerpo colgado en reposo actúan dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso: P = M*g = 0,5*9,81 = 4,905 N, hacia abajo,

    Fuerza elástica: Fe = k*Δs = d*0,02 = 0,02*k (en Newtons), hacia arriba;

    luego, aplicas la Primera Ley de Newton (observa que consideramos positivo el sentido hacia arriba), y queda:

    Fe - P = 0, sumas P en ambos miembros, y queda:

    Fe = P, sustituyes expresiones, y queda:

    0,02*k = 4,9055, divides por 0,02 en ambos miembros, y queda:

    k = 245,25 N/m;

    luego, planteas la expresión de la frecuencia angular en función de la masa del oscilador y de la constante elástica del resorte, y queda:

    ω2 = k/M, reemplazas valores en el segundo miembro, resuelves, y queda:

    ω2 = 490,5 rad2/s2, extraes raíz cuadrada en ambos miembros (observa que elegimos la raíz positiva), y queda:

    ω = √(490,5) rad/s ≅ 22,147 rad/s.

    b)

    Establece el origen de coordenadas en la posición de equilibrio, y tienes los datos iniciales para el movimiento del oscilador:

    A = 0,03 m (amplitud, y observa que el resorte ya está estirado 2 cm cuando el oscilador está en reposo),

    ti = 0 (instante inicial),

    yi = -0,0,3 m (posición inicial),

    vi = 0 (velocidad inicial);

    luego, planteas las ecuaciones de posición y de velocidad de Movimiento Armónico Simple, y quedan:

    y = A*sen(ω*t + φ) (1),

    v = ω*A*cos(ω*t + φ) (2);

    luego, reemplazas valores iniciales, reemplazas el valor de la frecuencia angular, cancelas términos nulos, y queda:

    -0,0,3 = A*senφ, de aquí despejas: -0,0,3/senφ = A (3),

    0 = ω*A*cosφ, de aquí despejas: 0 = cosφ, de donde tienes dos opciones:

    1°)

    φ = π/2, que al reemplazar en la expresión señalada (3) y resolver queda:

    -0,03 m = A, que no tiene sentido para este problema (recuerda que el valor de la amplitud de oscilación es positivo),

    2°)

    φ = -π/2, que al reemplazar en la ecuación señalada (1) y resolver queda:

    0,03 m = A, que sí tiene sentido para este problema;

    luego, reemplazas el valor de la frecuencia angular y el valor de la fase inicial en las ecuaciones de posición y de velocidad señaladas (1) (2), y queda:

    y = 0,03*sen(√(490,5)*t - π/2) (4) (ecuación de posición),

    v = √(490,5)*0,18*cos(√(490,5)*t - π/2) (5) (ecuación de velocidad);

    luego,

    observa que la amplitud de oscilación es: A = 0,03 m, y que la longitud del resorte en ese instante es:

    L1 = 0,15 + 0,02 + 0,03 = 0,20 m;

    observa que la longitud del resorte cuando el oscilador se encuentra en su posición de equilibrio es:

    L2 = 0,15 + 0,02 = 0,17 m;

    y observa que la longitud del resorte cuando el oscilador se encuentra en reposo en posición opuesta a la posición inicial es:

    L3 = 0,15 + 0,02 - 0,03 = 0,14 m.

    Espero haberte ayudado.

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    Adri Berna
    el 5/12/18


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/12/18

    Tienes los datos:

    A = 4 mm = 0,004 m (amplitud de oscilación),

    M = 2 Kg (masa del oscilador),

    T = 12 s (periodo de oscilación);

    luego, planteas la expresión de la pulsación (o frecuencia angular) en función del periodo, y queda:

    ω = 2π/T, reemplazas valores, resuelves, y queda: ω = 2π/12 π/6 rad/s;

    luego, planteas la expresión de la constante elástica del resorte en función de la pulsación y de la masa del oscilador, y queda:

    k/M = ω, multiplicas por M en amos miembros, y queda: k = M*ω, reemplazas valores, resuelves, y queda: k = 2*π/6 = π/3 N/m.

    Luego, establece un sistema de referencia con eje OX paralelo a la dirección de oscilación, con sentido positivo acorde al estiramiento del resorte y con origen de coordenadas en la posición de equilibrio del resorte, planteas la expresión de la elongación y de la velocidad en función del tiempo, y queda:

    x = A*sen(ω*t + φ),

    v = ω*A*cosω*t + φ);

    luego, reemplazas los valores remarcados, y las expresiones quedan:

    x = 0,004*sen( (π/6)*t + φ ) (1),

    v = (π/6)*0,004*cos( (π/6)*t + φ ) (2);

    luego, tienes las condiciones iniciales de tu enunciado:

    t = 0, x = -0,004, v = 0;

    luego reemplazas estos valores en las ecuaciones señaladas (1) (2), cancelas términos nulos, y queda:

    -0,004 = 0,004*senφ, de aquí despejas: -1 = senφ, compones con la función inversa del seno, y queda: -π/2 = φ,

    0 = (π/6)*0,004*cosφ, de aquí despejas: 0 = cosφ, que corresponde al valor remarcado de la fase inicial

    a)

    Reemplazas el valor remarcado de la fase inicial en la ecuación señalada (1), y queda:

    x = 0,004*sen( (π/6)*t - π/2 ).

    b)

    Reemplazas el valor remarcado de la fase inicial en la ecuación señalada (2), y queda:

    v = (π/6)*0,004*cos( (π/6)*t - π/2 );

    luego, evalúas la expresión de la función velocidad para el instante en estudio (t = 3), y queda:

    v = (π/6)*0,004*cos( (π/6)*3 - π/2 ) = (π/6)*0,004*cos(π/2 - π/2) = (π/6)*0,004*cos(0) = (π/6)*0,004 = 0,002π/3 m/s ≅  0,002 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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