Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Rodrigo
    el 4/4/19

    Me podéis explicar el ejercicio 8. Tengo examen.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/4/19

    Considera un eje de posiciones (alturas) OY con dirección vertical, sentido hacia abajo y con origen de coordenadas a nivel del punto B.

    Luego, tienes los datos para cada punto de interés:

    yA = 50 m, vA = 0;

    yB = 0, vB = a determinar;

    yC = 10 m, vC = a determinar;

    y tienes también la masa total del móvil:

    M = 100 + 70 + 70 = 240 Kg,

    y consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 9,8 m/s2.

    Luego, planteas las expresiones de la energía potencial gravitatoria del móvil (EP = M*g*y), y de su energía cinética de traslación (EC = (1/2)*M*v2), para cada punto de interés, y queda:

    EPA = M*g*yA = 240*9,8*50 = 117600 J, ECA = (1/2)*M*vA2 = (1/2)*240*02 = 0;

    EPB = M*g*yB = 240*9,8*0 = 0, ECB = (1/2)*M*vB2 = (1/2)*240*vB2 = 120*vB2;

    EPC = M*g*yC = 240*9,8*10 = 23520 J, ECA = (1/2)*M*vC2 = (1/2)*240*vC2 = 120*vC2.

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica (suma de la energía potencial más la energía cinética) para cada punto de interés, y queda:

    EMA = EPA + ECA = 117600 + 0 = 117600 J, que es el valor de la energía mecánica del móvil en el punto A;

    EMB = EPB + ECB = 0 + 120*vB2 = 120*vB2;

    EMC = EPC + ECC = 23520 + 120*vC2.

    Luego, si consideras que las pérdidas de energía por rozamientos son despreciables, puedes plantear conservación de la energía mecánica entre el punto B y el punto A, y tienes la ecuación:

    EMB = EMA, sustituyes expresiones, y queda:

    120*vB2 = 117600 J, divides en ambos miembros por 120, y queda:

    vB2 = 980 (1), extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    vB√(980) m/s ≅ 31,305 m/s, que es el valor de la rapidez del móvil en el punto B;

    luego, reemplazas el valor señalado (1) en la expresión de la energía cinética del móvil en el punto B, y queda:

    ECB = 120*vB2 = 120*980 = 117600 J.

    Luego, si consideras que las pérdidas de energía por rozamientos son despreciables, puedes plantear conservación de la energía mecánica entre el punto C y el punto A, y tienes la ecuación:

    EMC = EMA, sustituyes expresiones, y queda:

    23520 + 120*vC2 = 117600 , restas 23520 en ambos miembros, y queda:

    120*vC2 = 94080, divides por 120 en ambos miembros, y queda:

    vC2 = 784, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    vC = 28 m/sque es el valor de la rapidez del móvil en el punto C.

    Espero haberte ayudado.


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    Merche Valeiras
    el 3/4/19

    El foco caliente de una máquina térmica produce 450 kcal/min, de las que se ceden al refrigerante 200 kcal/min. Dibuja el esquema de la máquina  y determina: 

    a) el trabajo desarrollado por la máquina en 1 hora ( expresado en julios).

    b) el rendimiento de la máquina. 


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    Raúl RC
    el 4/4/19

    Lo tienes resuelto en la pag 95 de este link ;)

    https://yoquieroaprobar.es/_pdf/03474.pdf


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    Merche Valeiras
    el 4/4/19

    No existe esa página en el documento....

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/4/19

    Tienes el valor del intervalo de tiempo de funcionamiento de la máquina térmica:

    Δt = 1h = 60 min.

    Tienes el valor de la potencia absorbida por la máquina térmica:

    Pa = 450 Kcal/min;

    luego, planteas la expresión de la energía absorbida, y queda:

    Qa = Pa*Δt = 450*60 = 27000 Kcal.

    Tienes el valor de la potencia cedida por la máquina térmica:

    Pc = 200 Kcal/min;

    luego, planteas la expresión de la energía absorbida, y queda:

    Qc = Pc*Δt = 200*60 = 12000 Kcal.

    Luego, planteas la expresión del trabajo realizado por la máquina térmica, y queda:

    W = Qa - Qc = 27000 - 12000 = 15000 Kcal;

    luego, expresas a este trabajo en unidades internacionales (consideramos 1 Kcal = 4184 J), y queda:

    W = 15000*4184 = 62760000 J.

    Luego, planteas la expresión del rendimiento (η) de la máquina térmica, y queda:

    η = W/Qa, reemplazas valores (observa que los tomamos expresados en Kilocalorías), y queda:

    η = 15000/27000 = 5/9;

    luego, multiplicas por 100 a este último resultado, y el valor del rendimiento porcentual queda:

    ηp = (5/9)*100 = 500/9 ≅ 55,556 %.

    Espero haberte ayudado.

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    Merche Valeiras
    el 5/4/19

    No hay que pasar las kcal/m a cal/segundo? 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/4/19

    Observa que en la primera parte del planteo hemos considerado que la unidad de potencia es: Kcal/min, y que la unidad de tiempo es un minuto, con lo que hemos determinado los valores de la energía absorbida, de la energía cedida y del trabajo realizado, todos expresados en Kcal.

    Luego, hicimos el paso de Kcal a Joules, por medio de las equivalencias: 1 Kcal = 1000 cal, y 1 cal = 4,184 J.

    Luego, observa que en la expresión del rendimiento hemos expresado al trabajo y a la energía absorbida en Kcal, y al simplificar y resolver, observa que el valor del rendimiento es un número adimensional, por lo que no no resulta necesario hacer algún otro cambio en las unidades de medida.

    Por supuesto, también sería correcto expresar a las potencias en cal/s y al intervalo de tiempo en s al comienzo, para luego continuar el planteo del problema;

    o en todo caso expresar a las potencias y al intervalo de tiempo en unidades internacionales (Watt y segundo), para luego continuar con el planteo.

    En cualquiera de las formas, el resultado será el mismo.

    Espero haberte ayudado.

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    Merche Valeiras
    el 5/4/19

    Ok. Me obsesioné con el cambio y como no se pasarlo ya  no era capaz de hacer nada. Gracias

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 10/4/19

    A ver si te ayudo con este planteo para convertir unidades de potencia.

    Para los cambios de unidades debes tener en cuenta las equivalencias:

    1 Kcal 4184 J,

    1 min = 60 s;

    y para expresar la unidad de potencia que emplean en tu problema, tienes:

    1 Kcal/min (1 Kcal) / (1 min) (4184 J) / (60 s) (4184/60) J/s 69,733 W,

    y tienes que el número remarcado es el factor de conversión de kilocalorías por minuto a watts;

    y el factor de  recíproco (para expresar watts en kilocalorías por minuto) queda: 60/4184 0.014.

    Espero haberte ayudado.


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    Merche Valeiras
    el 10/4/19

    Gracias Antonio Silvio Palmitano.  Tu ayuda ha sido impagable.

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    Antonio Omg
    el 3/4/19

    alguirn sabe??

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    Raúl RC
    el 4/4/19

    Viste este vídeo? 


    Diagrama del cuerpo libre 01

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    Tomás Crespo Herrera
    el 3/4/19

    buenas tardes, una ayudita en este ejercicio no me vendría mal:

    se lanza un cuerpo verticalmente para arriba con una velocidad inicial de 100 m/s, después de 4 s de haber efectuado el lanzamiento la velocidad es de 60 m/s.

    A) ¿ cual es la altura máxima alcanzada?

    b) ¿ en que tiempo recorre el móvil esa distancia?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 9/4/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical, con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas a nivel del punto de lanzamiento, y con instante inicial: ti = 0 coincidente con el momento de lanzamiento del cuerpo.

    Luego, planteas las ecuaciones de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, en este caso para un Movimiento Vertical, y queda: 

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

    v = vi + a*t;

    reemplazas datos (yi = 0, vi = 100 m/s, a = -g), resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    y = 100*t - (1/2)*g*t2 (1),

    v = 100 - g*t (2).

    Luego, planteas la condición de referencia (t = 4 s, v = 60 m/s), reemplazas valores en la ecuación de velocidad señalada (2), y queda:

    60 = 100 - g*4, y de aquí despejas:

    g = 10 m/s2, que es el valor del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre que se considera para este problema;

    luego, reemplazas este valor remarcado y resuelves coeficientes en las ecuaciones de posición y de velocidad señaladas (1) (2), y queda:

    y = 100*t - 5*t2 (1*),

    v = 100 - 10*t (2*).

    Luego, planteas la condición de altura máxima ("el cuerpo no sube ni baja en ese instante"), y queda:

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

    100 - 10*t = 0, y de aquí despejas:

    t = 10 s, que es el instante en el que el móvil alcanza su altura máxima (respuesta B);

    luego, reemplazas el valor remarcado en la ecuación de posición señalada (1*), y queda:

    y = 100*10 - 5*102, resuelves, y queda:

    y = 500 m, que es la posición del punto correspondiente a la altura máxima (respuesta A).

    Espero haberte ayudado.

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    Quiroga
    el 3/4/19

    Hola alguien me puede ayudar con esto, me basta con saber que tengo que hacer cálculos y demás lo puedo hacer yo, gracias. 


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/4/19

    Te ayudo con la primera parte.

    Tienes la expresión de la función elongación:

    x(t) = A*sen(ω0*t+φ),

    aquí aplicas la identidad trigonométrica del seno de la suma de dos ángulos que tienes en tu enunciado (observa que consideramos: ω0*t = α y φ = β), y queda:

    x(t) = A*( sen(ω0*t)*cos(φ) + cos(ω0*t)*sen(φ) ),

    aquí distribuyes el factor común (A), y queda:

    x(t) = A*sen(ω0*t)*cos(φ) + A*cos(ω0*t)*sen(φ),

    permutas términos, y queda:

    x(t) = A*cos(ω0*t)*sen(φ) + A*sen(ω0*t)*cos(φ),

    ordenas factores en ambos términos, y queda:

    x(t) = A*sen(φ)*cos(ω0*t) + A*cos(φ)*sen(ω0*t) (1).

    Luego, tienes en tu enunciado la expresión de la función elongación:

    x(t) = x0*cos(ω0*t) + (v0/ω0)*sen(ω0*t) (2).

    Luego, igualas las expresiones remarcadas término a término, y queda:

    A*sen(φ) = x0,

    A*cos(φ) = v0/ω0.

    Para la segunda parte, debes aplicar un procedimiento similar, a partir de la identidad trigonométrica del coseno de las suma de dos ángulos:

    cos(α+β) = cos(α)*cos(β) - sen(α)*sen(β),

    Haz el intento de terminar la tarea, y si te resulta necesario no dudes en volver a consultar.

    Espero haberte ayudado.

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    Quiroga
    el 4/4/19

    Perfecto creo que me ha salido, mil gracias! 

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    Aitana Sánchez Calderón
    el 3/4/19

    Buenas,

    alguien puede ayudarme con este problema? Muchas gracias!


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    Raúl RC
    el 4/4/19

    con el planteamiento de este vídeo podras resolverlo:

    https://www.youtube.com/watch?v=ryq9qLsSB2k&t=623s

    Nos cuentas ;)

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    Natalia García
    el 3/4/19
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    Hola, como sería una referencia de mgh?

    9,78845E+12?

    00.75.67?

    Gracias,

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    Raúl RC
    el 4/4/19

    No entiendo tu pregunta

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    Antonio Sanchez
    el 3/4/19

     y otra vez ayuda con el problema 2 q nose como hallarlo, urgente q el examen es mañana. Muchas gracias por la ayuda

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    Raúl RC
    el 9/4/19

    Se trata de ir a clase antes y ver los vídeos relacionados con tu temáticas en la web de unicoos y que preguntes dudas muy concretas y que aportes además todo lo que hayas podido hacer por ti mismo. No solo el enunciado.

    En este link el profe en un vídeo explica los conceptos que necesitas

    https://www.youtube.com/watch?v=NTbP2j9gea8



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    Antonio Silvio Palmitano
    el 10/4/19

    Tienes la ecuación de onda:

    y(x,t) = 0,5*cos(4π*(10*t - x) ), distribuyes en el argumento del coseno, y queda:

    y(x,t) = 0,5*cos(40π*t - 4π*x), sumas un término nulo en el argumento del coseno, y queda:

    y(x,t) = 0,5*cos(40π*t - 4π*x + 0) (1),

    de donde tienes los parámetros:

    A = 0,5 m (amplitud de oscilación),

    ω = 40π (frecuencia angular de oscilación),

    k = 4π (constante elástica),

    φi = 0 (fase inicial).

    Luego, planteas la expresión de la rapidez de propagación, y queda:

    vxω/k = 40π/(4π) = 10 m/s.

    Luego, a partir de la expresión señalada (1) que es la expresión de la función para una posición genérica (x), planteas la expresión de la funcion  para una posición desplazada 0,5 m con respecto a ella, ambas para el mismo instante genérico t, y queda:

    y(x+0,5,t) = 0,5*cos(40π*t - 4π*(x+0,5) + 0),

    distribuyes el segundo término del argumento del coseno, cancelas el término nulo, y queda:

    y(x+0,5,t) = 0,5*cos(40π*t - 4π*x + 2π);

    luego, observa que tienes que la fase correspondiente a esta situación es:

    φ1 = 2π;

    luego, planteas la expresión de la diferencia de fase con respecto a la situación inicial, y queda:

    Δφ = φ1 - φ0, reemplazas valores, y queda:

    Δφ = 2π - 0, resuelves, y queda:

    Δφ = 2π,

    que es el valor de un periodo de la función coseno, por lo que puedes concluir que los dos puntos están en fase.

    Espero haberte ayudado.

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    Aitor COMPANY QUIRANTE
    el 3/4/19

    Hola buenas, estoy con ejercicios de Dinámica en el apartado de Movimiento Curvilíneo Uniforme y no se como desarrollar el siguiente problema:

    Un péndulo cónico de 15 cm de longitud describe un movimiento circular. El ángulo que forma el hilo con la vertical es de 30º. Calcula la velocidad angular de este movimiento, así como el periodo y la frecuencia.

    Si alguien es tan amable por favor.

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    Raúl RC
    el 4/4/19

    Te recomiendo veas este vídeo del profe dónde explica como calcular entre otras cosas la velocidad lineal de giro, con eso podrás hallar posteriormente la velocidad angular ω=v=r (calculando el radio usando trignometria, r=15·tg30) así como los demás apartados.

    https://www.youtube.com/watch?v=iv72T_5V9ZY


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    Antonio Sanchez
    el 3/4/19

     una ayudita con el problema 2 apartado b por favor q nose q es la fase :)

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    Raúl RC
    el 9/4/19


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