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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    David Avilés
    el 6/7/19

    Buenas noches :)

    Chicos, tengo una gran duda...Me cuesta entender por qué la luz, una onda transversal y la perturbación en su campo electromagnético vibran en movimiento armónico simple? El movimiento armónico simple (mas) requiere de una fuerza restauradora para que el objeto oscilante se desplaza ida y vuelta respecto a su posición de equilibrio. No entiendo cómo se relaciona la luz con MAS. Espero no ocasionar molestia :(

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/7/19

    Aquí vamos con una orientación, a muy grosso modo.

    Recuerda que las fuerzas actúan sobre masas, sean partículas o sogas, por ejemplo, y algunas de ellas provocan el Movimiento Armónico Simple, si actúan, por ejemplo, sobre una partícula unida a un muelle, o la propagación de una onda transversal por una soga, en la que cada uno de sus puntos oscila con Movimiento Armónico Simple.

    Con respecto a la luz, fue Maxwell quién formuló las leyes que permiten describir a la luz como ondas electromagnéticas, en la que un campo magnético y un campo eléctrico oscilan con direcciones perpendiculares entre sí, y también perpendiculares a la dirección de propagación de la onda luminosa, y propuso para ellos un modelo matemático muy similar al que conoces para el Movimiento Armónico simple.

    Sería muy conveniente que busques textos sobre las Leyes de Maxwell, y elijas entre la infinidad que encontrarás, alguno acorde a tu nivel de estudios.

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Alabart Castro
    el 5/7/19

    ¿Si el cociente de fricción es 0.2, qué altura alcanza en la parte azul?

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    Raúl RC
    el 6/7/19

    Aplica lo que el profe explicó en este vídeo:

    https://www.youtube.com/watch?v=JvQY85uPF54



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    Sergi Alabart Castro
    el 5/7/19


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    Raúl RC
    el 6/7/19

    Te contesté en otro post ;)

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    Sergi Alabart Castro
    el 5/7/19

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/7/19


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    Raúl RC
    el 5/7/19

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/7/19

    No me sale la a

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    Raúl RC
    el 5/7/19

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/7/19


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/7/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones OX acorde al desplazamiento del cuerpo que se movía con velocidad v antes del choque (observa que el segundo cuerpo estaba en reposo antes del choque).

    Luego, expresas la cantidad de movimiento y a la energía cinética del sistema antes del choque, y quedan:

    pa = M*v + M*0 = M*v + 0 = M*v (1),

    ECa = (1/2)*M*v2 + (1/2)*M*02 = (1/2)*M*v2 + 0 = (1/2)*M*v2 (2).

    Luego, puedes llamar v1 a la velocidad del primer cuerpo después del choque, y puedes llamar v2 a la velocidad del segundo cuerpo (consideramos que éste es el cuerpo que estaba en reposo antes del choque), y las expresiones de la cantidad de movimiento y de la energía cinética del sistema después del choque quedan:

    pd = M*v1 + M*v2 (3),

    ECd = (1/2)*M*v12 + (1/2)*M*v22 (4).

    Luego, como no actúan fuerzas externas al sistema durante el choque, y como tienes en tu enunciado que el choque es elástico, planteas conservación de la cantidad de movimiento y de la energía cinética del sistema, y tienes el sistema de ecuaciones:

    pd = pa,

    ECd = ECa;

    luego, sustituyes las expresiones señaladas (3) (1) en la primera ecuación, sustituyes las expresiones señaladas (2) (4) en la segunda ecuación, y el sistema queda:

    M*v1 + M*v2 = M*v,

    (1/2)*M*v12 + (1/2)*M*v22 = (1/2)*M*v2;

    luego, divides por M en todos los términos de la primera ecuación, multiplicas por 2 y divides por M en todos los términos de la segunda ecuación, y el sistema queda:

    v1 + v2 = v, de aquí despejas: v1 = v - v2 (5),

    v12 + v22 = v2 (6);

    luego, sustituyes la expresión señalada (5) en el primer miembro de la ecuación señalada (6), y queda:

    (v - v2)2 + v22 = v2, desarrollas el primer miembro, y queda:

    v2 - 2*v*v2 + v22 + v22 = v2, restas v2 en ambos miembros, reduces términos semejantes en el primer miembro, y queda:

    -2*v2 + 2*v22 = 0, aquí divides por 2 en todos los términos, extraes factor común, y queda:

    v2*(-v + v2) = 0, y por anulación de una multiplicación, tienes dos opciones:

    1°)

    v2 = 0, que al reemplazar y resolver en la ecuación señalada (5) queda: v1 = v,

    y observa que esta opción no tiene sentido para este problema, ya que los valores que hemos obtenido conducen a que el primer cuerpo conserva su velocidad y el segundo cuerpo permanece en reposo en todo instante, por lo que tendríamos que no hubo choque, lo que contradice a tu enunciado;

    2°)

    -v + v2 = 0, y de aquí despejas: v2 = v, que al sustituir y resolver en la ecuación señalada (5) queda: v1 = 0,

    por lo que tienes que el primer móvil queda en reposo después del choque,y que el segundo móvil se desplaza con la misma velocidad que tenía el primero antes de chocar, por lo que puedes concluir que la opción señalada (b) en tu solucionario es la respuesta correcta.

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/7/19

    ¿Si colgamos dos objetos de masas diferentes en un una polea unidos por un hilo cuyo trabajo por fricción es 0, cada cuerpo conserva su energía mecánica?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/7/19

    En el caso que describes (puedes buscar en los libros "Máquina de Atwood", en la que consideramos que la polea es ideal) tienes que la energía mecánica total del sistema, que es la suma de las energías potenciales más las energías cinéticas de los objetos, se conserva, ya que no actúan fuerzas disipativas (rozamientos).

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/7/19

    ¿Y en cuanto a la energía cinética?

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    Raúl RC
    el 6/7/19

    No tiene sentido que preguntes por la energía cinética, ya que lo que se conserva es la energia total ;)

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/7/19

    No sé cómo hacerlo sin la masa

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/7/19

    Tienes los datos:

    ti = 0 (instante inicial, cuando el vehículo está a punto de chocar con el obstáculo),

    tf = 150 ms = 0,15 s (instante final, cuando el vehículo ya de ha detenido),

    vi = 80 Km/h = 80*1000/3600 = 200/9 m/s (velocidad inicial del vehículo, antes del choque),

    vf = 0 (velocidad final del vehículo, que se encuentra en reposo).

    Luego, planteas la expresión de la aceleración media del vehículo durante el choque, en función de sus velocidades y de los instantes, y queda:

    a = (vf - vi)/(tf - ti), reemplazas valores, y queda:

    a = (0 - 200/9)/(0,15 - 0) = -4000/27 m/s2 ≅ -148,148 m/s2;

    luego, divides y multiplicas por el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre (g = 9,8 m/s2), y queda:

    a (-148,148/9,8)*g ≅ -15,117*g.

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/7/19

    ¿Hay algún error?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/7/19

    Esta consulta es propia del Foro de Matemáticas, pero igualmente ahí vamos.

    Tienes la inecuación:

    2x ≤ 8x - 12, restas 8x en ambos miembros, y queda:

    -6x ≤ -12,

    divides por -6 en ambos miembros, aquí observa que el divisor es negativo por lo que cambia la desigualdad, y queda:

    ≥ 2, expresas a esta solución como intervalo, y queda:

    ∈ [2,+∞).

    Espero haberte ayudado.

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