Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Cinthia LV
    el 5/6/19

    por favor podrían ayudarme con el problema 2, me sale 2.024 podrían corroborarme gracias 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/6/19

    Suponemos que el tronco se hunde con su eje de simetría en la dirección vertical.

    Tienes el valor de la densidad de masa del agua:

    δa = 1000 Kg/m3.

    Luego, como tienes el valor de la densidad relativa de la madera con respecto al agua, tienes que la densidad de la madera queda expresada:

    δm = δrel*δa = 0,425*1000 = 425 Kg/m3.

    Luego, planteas la expresión del módulo del peso del tronco cilíndrico, y queda:

    P = δm*Vt*g = δm*π*(d2/4)*ht*g.

    Luego, planteas la expresión del módulo del empuje (observa que indicamos con hs a la altura del volumen cilíndrico sumergido), y queda:

    E= δa*Vs*g = δa*π*(d2/4)*hs*g.

    Luego, aplicas la Primera Ley de Newton (observa que consideramos un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba), y queda la ecuación:

    E - P = 0, sustituyes las expresiones de los módulos de las fuerzas, y queda:

    δa*π*(d2/4)*hs*g = δm*π*(d2/4)*ht*g, 

    divides en ambos miembros por π*(d2/4)*g, simplificas, y queda:

    δa*hs = δm*ht

    divides por x en ambos miembros, y queda:

    hs = δm*ht/δa,

    reemplazas valores, y queda:

    hs = 425*4,50/1000,

    resuelves, y queda:

    hs = 1,9125 m.

    Espero haberte ayudado.


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    Cinthia LV
    el 8/6/19

    mil gracias!!! 

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    Yasmin El Hammani
    el 5/6/19

    El resultado dice que el portero no lo cogerá... Yo tego que suponer que el portero mide menos de 3 metros  y no salta?? Gracias!!

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    Raúl RC
    el 7/6/19

    LLevas razón, el problema no dice en ningún momento que el portero salte ;)

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    Yasmin El Hammani
    el 5/6/19

    Alguien sabría explicarme la diferencia de estas velocidades?? No lo pillo y me equivoco aplicando las fórmulas. Muuuchas gracias!!!!

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/6/19

    Considera un sistema de referencia con eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento de la bola, con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas en el pie de la mesa, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente a la llegada de la bola al borde de la mesa.

    Luego, tienes los datos iniciales:

    xi = 0, yi = 80 cm = 0,8 m (componentes de la posición inicial de la bola),

    vxi = 0,5 m/s, vyi = 0 (componentes de la velocidad inicial de la bola),

    ax = 0, ay = -g = -9,8 m/s2 (componentes de la aceleración de la bola).

    Luego, aplicas para las dos direcciones (OX y OY) las ecuaciones de posición de Movimiento Parabólico, cancelas términos nulos, resuelves coeficientes, y queda:

    x = 0,5*t (1),

    y = 0,8 - 4,9*t2 (2).

    Luego, planteas la condición de llegada a nivel del suelo, y queda:

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

    0,8 - 4,9*t2 = 0, y de aquí despejas:

    t √(0,8/4,9) ≅ 0,4.04 s.

    Luego, reemplazas el valor remarcado en la ecuación señalada (1), y queda:

    x 0,5*0,404 ≅ 0,202 m,

    que es la expresión de la componente horizontal de la posición de la bola cuando ésta toca el suelo.

    Espero haberte ayudado.

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    Bryan
    el 5/6/19
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    Hola, me pueden ayudar con el siguiente ejercicio de estructuras por favor.

    Según yo necesito las distancias de las barras para calcular las fuerzas axiales.


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    Raúl RC
    el 7/6/19

    Prueba en el foro de tecnología, que es mas específico sobre estructuras etc ;)

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    Pedro Martinez
    el 4/6/19

    Hola! 

    ¿Me podriais ayudar con el apartado d)? 

    Lo he hecho pero el tiempo cuando la posicion es 1m me sale negativo y no se si esta bien. 


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/6/19

    Planteas la expresión general de la función desplazamiento de una onda, y queda:

    x = A*sen(ω*t + φ) (1),

    donde tienes los datos:

    Amplitud: A,

    Pulsación (o frecuencia angular): ω,

    Fase inicial: φ;

    luego, planteas la expresión de la frecuencia de oscilación y del periodo de oscilación en función de la pulsación, y queda:

    f = ω/(2π),

    T = 2π/ω.

    Luego, a partir de la expresión de la función que tienes en tu enunciado, tienes los datos:

    A = 4 m (amplitud),

    ω = 3π rad/s (pulsación)

    φ = π rad (fase inicial).

    a)

    A = 4 m,

    φ = π rad,

    f = ω/(2π) = 3π/(2π) = 3/2 = 1,5 Hz.

    b)

    Derivas con respecto a tiempo en la expresión de la función elongación señalada (1), y la expresión de la función velocidad queda:

    v = A*ω*cos(ω*t + φ) (2), reemplazas datos, y queda:

    v = 4*3π*cos(3π*t + π), resuelves el coeficiente, y queda:

    v = 12π*cos(3π*t + π);

    luego, derivas con respecto a tiempo en la expresión de la función velocidad señalada (2), y la expresión de la función aceleración queda:

    a = -A*ω2*sen(ω*t + φ) (2), reemplazas datos, y queda:

    a = -4*(3π)2*sen(3π*t + π), resuelves el coeficiente, y queda:

    a = -36π2*sen(3π*t + π).

    c)

    A partir del coeficiente en la expresión de la función velocidad, tienes que la amplitud de velocidad (o rapidez máxima) queda expresada:

    vM = |12π| = 12π m/s;

    luego, a partir del coeficiente en la expresión de la función aceleración, tienes que la amplitud de aceleración (o módulo de la aceleración máxima) queda expresada:

    aM = |-36π2| = 36π2 m/s2.

    d)

    a(0,25) =  -36π2*sen(3π*0,25 + π) = -36π2*sen(0,75π + π) = -36π2*sen(1,75π),

    y solo queda que hagas el cálculo;

    luego, planteas la expresión de la posición en estudio:

    x = 1, sustituyes la expresión de la posición que tienes en tu enunciado, y queda:

    4*sen(3π*t + π) = 1, divides por 4 en ambos miembros, y queda:

    sen(3π*t + π) = 1/4,

    compones en ambos miembros con la función inversa del seno, y queda (observa que expresamos al resultado en radianes):

    3π*t + π 0,253, restas π en ambos miembros, y luego divides por 3π en ambos miembros, y queda:

    ≅ -0,253,

    aquí sumas π en el segundo miembro (observa que no se altera el valor del factor trigonométrico en la expresión de la función posición que tienes en tu enunciado), y queda:

    ≅ 2,889 s;

    luego, solo queda que evalúes las expresiones de la función velocidad y de la función aceleración para este último valor (te dejo la tarea).

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Raga Estruch
    el 4/6/19

    Me lo podéis resolver, gracias. A mí me da: h=6645,2 m.

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    Raúl RC
    el 7/6/19


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    Mauricio Heredia
    el 4/6/19
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    Alguien me ayuda con esto? Necesito derivar y me complico mucho. 


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    Raúl RC
    el 7/6/19

    Prueba en el foro de matemáticas, que es mas específico sobre derivadas etc

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    Charan Herraiz Escale
    el 4/6/19
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    Alguien sabría hacer el 1

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    Raúl RC
    el 7/6/19

    Charán no resolvemos dudas de universidad, en este caso de Óptica propias de 3º de carrera, lo lamento de corazón. ójala algun otro unico universitario pueda ayudarte, la idea sería que os ayudárais los unos a los otros ;)

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    Sergio Madrid Perez
    el 4/6/19

    Hola! 

    ¿Podriais ayudarme con este problema de choques? 

    Gracias de antemano 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/6/19

    Consideramos que el sistema de coordenadas OXY usual según la figura de tu enunciado.

    Luego, planteas las expresiones de las componentes de las cantidades de movimiento de las esferas, y queda:

    PAx = MA*vAx = 0,1*(-1,2) = -0,12 N*s,

    PAy = MA*vAy = 0,1*0 = 0;

    PBx = MB*vBx = 0,2*(-0,6)*cos(60°) = -0,0,6 N*s,

    PBy = MB*vBy = 0,2*(-0,6)*sen(60°)  -0,104 N*s;

    PCx = MC*vCx = 0,5*vCx*cos(30°) 0,433*vCx (en N*s),

    PCy = MC*vCy = 0,5*vCy*sen(30°) = 0,25*vCy (en N*s).

    Luego, planteas las expresiones de la cantidad de movimiento resultante inicial, y queda:

    Pix = PAx + PBx + PBx  -0,12 - 0,06 + 0,433*vCx ≅ -0,18 + 0,433*vCx (1),

    Piy = PAy + PBy + PBy = 0 - 0,104 + 0,25*vCy = -0,104 + 0,25*vCy (2).

    Luego, como las tres esferas quedan en reposo, tienes que las componentes de la cantidad de movimiento final son:

    Pfx = 0 (1*),

    Pfy = 0 (2*).

    Luego, planteas conservación de la cantidad de movimiento, igualas componente a componente, y queda el sistema de ecuaciones:

    Pix = Pfx,

    Piy = Pfy;

    luego, sustituyes las expresiones señaladas (1) (1*) (2) (2*), y las expresiones de las componentes de la velocidad de la esfera C antes del choque quedan:

    -0,18 + 0,433*vCx  0, y de aquí despejas: vCx  0,18/0,433 ≅ 0,416 m/s,

    -0,104 + 0,25*vCy = 0, y de aquí despejas: vCy = 0,104/0,25 = 0,416 m/s;

    luego, planteas la expresión de la rapidez de la esfera C en función de las componentes de su velocidad, y queda:

    vC√(vCx2 + vCy2) ≅ √(0,4162 + 0,4162≅ √(0,346) ≅ 0,588 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Raga Estruch
    el 4/6/19

    Me lo podéis resolver, gracias 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/6/19

    Vamos con una orientación.

    Observa que el barco no es macizo, sino que contiene enormes cámaras de aire en sus bodegas, cubiertas y demás dependencias, por lo que tienes que su densidad de masa promedio (δp) es menor que la densidad del agua (δa), por lo que tienes la desigualdad:

    δpδa (1).

    Observa que el módulo del peso del barco en función del volumen total del barco y de su densidad de masa promedio queda espesado:

    P = δp*VT*g, y de aquí despejas: δp = P/(VT*g) (2).

    Observa que el módulo del empuje que ejerce el agua sobre el barco en función del volumen sumergido y de la densidad de masa del agua queda expresado:

    E = δa*VS*g, y de aquí despejas: δa = E/(VS*g) (3).

    Luego, aplicas la Primera Ley de Newton (consideramos un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba), y queda:

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

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

    δa*VS*g = δp*VT*g, divides por δa*g en ambos miembros, simplificas, y queda:

    VS = (δp/δa)*VT, que es la expresión del volumen sumergido en función del volumen total y de las densidades.

    Espero haberte ayudado.

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