logo beUnicoos
Ya está disponible el nuevo portal donde podrás encontrar nuevas asignaturas y herramientas para ayudarte más con tus estudios.

Foro de preguntas y respuestas de Física

Haz una nueva pregunta * Para dejar preguntas en el foro debes ser usuario registrado. Regístrate o inicia sesión

  • icon

    Alissa Bouchard
    el 4/12/19

    Buenas tardes, quisiera saber cómo comenzar con el planteamiento de este problema de momento angular

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/12/19

    Planteas la expresión del momento de inercia del sistema (observa que está compuesto por una varilla y por dos masas puntuales, y que el eje de giros pasa por el centro de masas de la varilla), y queda:

    I0 = (1/12)*Mv*L2 + M1*(L/2)2 + M2*(L/2)2, resuelves términos, y queda:

    I0 = (1/12)*Mv*L2 + (1/4)*M1*L2 + (1/4)*M2*L2, extraes factor común ([1/12]*L2), y queda:

    I0 = (1/12)*L2*(Mv + 3*M1 + 3*M2), reemplazas datos, y queda:

    I0 = (1/12)*0,62*(1,5 + 3*0,08 + 3*0,05), resuelves, y queda:

    I0 = 0,0567 Kg*m2.

    a)

    Planteas la expresión del módulo del momento angular en función del momento de inercia y de la rapidez angular, y queda:

    L0 = I*ω, reemplazas el valor del momento de inercia y el valor de la rapidez angular, y queda:

    I0 = 0,0567*15, resuelves, y queda:

    I0 = 0,8505 Kg*m2/s.

    b)

    Planteas la expresión del momento de fuerza total del sistema con respecto al eje de giros (observa que el peso de la varilla no produce momento, debido a que su recta de acción corta al eje de giros, y observa que consideramos positivo al sentido horario que tienes señalado en tu figura), y queda:

    τ0T = -(L/2)*cosθ*P1(L/2)*cosθ*P2, sustituyes las expresiones de los módulos de los pesos, y queda:

    τ0T = -(L/2)*cosθ*M1*g + -(L/2)*cosθ*M2*g, extraes factores comunes, y queda:

    τ0T = (L/2)*cosθ*g*(-M1 + M2), reemplazas valores, y queda:

    τ0T = (0,6/2)*cosθ*9,8*(-0,08 + 0,05), resuelves el coeficiente, y queda:

    τ0T = -0,0882*cosθ,

    y observa que el signo negativo indica que el momento de fuerza total corresponde a un giro antihorario.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton para giros, y queda la ecuación:

    τ0T = I0*α, sustituyes la expresión del módulo del momento de fuerza total y el valor del momento de inercia, y queda:

    -0,0882*cosθ = 0,8505*α, divides en ambos miembros por 0,8505, y queda:

    α ≅ -0,104*cosθ,

    que es la expresión del módulo de la aceleración angular del sistema cuando la varilla determina con la dirección un ángulo θ, como muestra tu figura.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Tobias Arias
    el 4/12/19


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/12/19

    Observa que a partir de los valores de las masas de los bloques, tienes que el bloque apoyado sobre la superficie horizontal se desplaza hacia la derecha según tu figura, y también tienes que el bloque de la izquierda asciende y que el bloque de la derecha desciende, y observa además que los desplazamientos de los bloques tienen módulos iguales, al igual que sus velocidades, y que sus aceleraciones.

    Luego, observa que sobre el bloque colgante de la izquierda están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Tensión de la cuerda: T12, hacia arriba,

    Peso: P1 = M1*g, hacia abajo;

    luego, establece un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas):

    T12 - M1*g = M1*a, y de aquí despejas: T12 = M1*g + M1*a (1).

    Luego, observa que sobre el bloque apoyado en la superficie horizontal están aplicadas cuatro fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Tensión de la cuerda de la derecha: T23, horizontal, hacia la derecha,

    Tensión de la cuerda de la izquierda: T12, horizontal, hacia la izquierda,

    Peso: P2 = M2*g, vertical, hacia abajo,

    Acción normal de la superficie de apoyo: N2, vertical, hacia arriba;

    luego, establece un sistema de referencia con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, aplicas la Segunda Ley de Newton, y quedan las ecuaciones (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas):

    T23 - T12 = M2*a (2a),

    N2 - M2*g = 0, y de aquí despejas: N2 = M2*g, que es la expresión del módulo de la acción normal de la superficie de apoyo.

    Luego, observa que sobre el bloque colgante de la derecha están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Tensión de la cuerda: T23, hacia arriba,

    Peso: P3 = M3*g, hacia abajo;

    luego, establece un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia abajo, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas):

    M3*g - T23 = M3*a, y de aquí despejas: T23 = M3*g - M3*a (3).

    Luego, sustituyes las expresiones señaladas (1) (3) en la ecuación señalada (2a), y queda:

    M3*g - M3*a - (M1*g + M1*a) = M2*a, y de aquí despejas: a = (M3 - M1)*g/(M1 + M2 + M3), que es la expresión del módulo de la aceleración de los bloques;

    luego, sustituyes esta última expresión remarcada en las ecuaciones señaladas (1) (3), y queda:

    T12 = M1*g + M1*(M3 - M1)*g/(M1 + M2 + M3= M1*g*[1 + (M3 - M1)/(M1 + M2 + M3)],

    que es una expresión del módulo de la tensión de la cuerda de la izquierda,

    T23 = M3*g - M3*(M3 - M1)*g/(M1 + M2 + M3= M3*g*[1 - (M3 - M1)/(M1 + M2 + M3)],

    que es una expresión del módulo de la tensión de la cuerda de la derecha.

    Luego, planteas las expresiones de los módulos, direcciones, sentidos y puntos de aplicación de las reacciones de las fuerzas aplicadas sobre cada bloque, y queda:

    Para el bloque colgante de la izquierda:

    Reacción a la tensión de la cuerda: T12, vertical, hacia abajo, aplicada en el punto de amarre de este bloque con la cuerda,

    Reacción al peso: P1 = M1*g, vertical, hacia arriba, aplicada en el centro de la Tierra (observa que la dirección, en realidad, es radial).

    Para el bloque apoyado en la superficie horizontal:

    Reacción a la tensión de la cuerda de la derecha: T23, horizontal, hacia la izquierda, aplicada en el punto de amarre de este bloque con esta cuerda,

    Reacción a la tensión de la cuerda de la izquierda: T12, horizontal, hacia la derecha, aplicada en el punto de amarre de este bloque con esta cuerda,

    Reacción al peso: P2 = M2*g, vertical, hacia arriba, aplicada en el centro de la Tierra (observa que la dirección, en realidad, es radial),

    Reacción normal sobre la superficie de apoyo: N2, vertical, hacia abajo, aplicada en la zona de contacto de este bloque sobre la superficie.

    Para el bloque colgante de la derecha:

    Reacción a la tensión de la cuerda: T23, vertical, hacia abajo, aplicada en el punto de amarre de este bloque con la cuerda,

    Reacción al peso: P3 = M3*g, vertical, hacia arriba, aplicada en el centro de la Tierra  (observa que la dirección, en realidad, es radial).

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
  • icon

    El Koala
    el 4/12/19

    Hola. Tenía dudas respecto a cómo plantear este ejercicio. Las soluciones son Ec alfa = 2Ec protón y (R alfa/R protón) por raíz de 2.

    Se aceleran una partícula alfa y un protón mediante una diferencia de potencial AV y penetran perpendicularmente en un campo magnético uniforme de intensidad B. Determina:

    La relación existente entre las energías cinéticas con que entran la partícula alfa y el protón en el campo magnético.

    La relación entre los radios de sus respectivas trayectorias.

    Si pueden resolvérmelo se lo agradecería. Conozco las fórmulas pero no sé cómo empezar a plantear la relación.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/12/19

    Planteas la ecuación trabajo de la fuerza eléctrica-variación de la energía cinética para cada partícula en su etapa de aceleración, y tienes las ecuaciones:

    ECα = qα*ΔV,

    ECp = qp*ΔV;

    luego, divides miembro a miembro entre ambas ecuaciones, simplificas, y queda:

    ECα/ECp = qα/qp, reemplazas los valores de las cargas de las partículas (designamos con e al valor de la carga elemental), y queda:

    ECα/ECp = 2e/e, simplificas, y queda:

    ECα/ECp = 2, y de aquí despejas:

    ECα = 2*ECp.

    Luego, sustituyes las expresiones de las energías cinéticas de las partículas en esta última ecuación remarcada, y queda:

    (1/2)*Mα*vα2 = 2*(1/2)*Mp*vp2, y de aquí despejas:

    vp2/vα2 = Mα/(2*Mp), sustituyes la expresión de la masa de la partícula α (consideramos: Mα ≅ 4*Mp), simplificas el segundo miembro, y queda:

    vp2/vα2 = 2 (1).

    Luego, para la etapa de giro, aplicas las Segunda Ley de Newton para cada partícula, y quedan las ecuaciones:

    qp*vp*B = Mp*acp,

    qα*vα*B = Mα*acα,

    sustituyes las expresiones de la carga y de la masa de la partícula α, y queda:

    qp*vp*B = Mp*acp,

    2*qp*vα*B = 4*Mp*acα,

    divides miembro, simplificas, y queda:

    vp/(2*vα) = acp/(4*acα), multiplicas por 4 en ambos miembros, y queda:

    2*vp/vα = acp/acα;

    luego, sustituyes las expresiones de los módulos de las aceleraciones centrípetas en función de las rapideces lineales y de los radios de las trayectorias, y queda:

    2*vp/vα = (vp2/Rp)/(vα2/Rα), multiplicas por vα/vp en ambos miembros, y queda:

    2 = (vp/Rp)/(vα/Rα), resuelves el segundo miembro, asocias factores y divisores semejantes, y queda:

    2 = (vp/vα)*(Rα/Rp), multiplicas por Rp/Rα en ambos miembros, y luego despejas:

    vp/vα = 2*Rp/Rα, elevas al cuadrado en ambos miembros, distribuyes potencias en ambos miembros, y queda:

    vp2/vα2 = 4*Rp2/Rα2 (2).

    Luego, sustituyes la expresión señalada (2) en el primer miembro de la ecuación señalada (1), y queda:

    4*Rp2/Rα2 = 2, divides por 2 y multiplicas por Rα2 en ambos miembros, y luego despejas:

    Rα2 = 2*Rp2, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, distribuyes la raíz y simplificas en el segundo miembro, y queda:

    Rα = √(2)*Rp.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Tamara Laranga
    el 4/12/19

    ola, alguien me podria exolicar las fuerzas de friccion cinetica y estática. estaba intentando este ejercicio 

    yo he intentado resolverlo asi 

    pero resulta que mis resultados no se corresponden para nada con los que deberian dar

    replythumb_up0 voto/sflag

    Usuario eliminado
    el 4/12/19

    Las fuerzas que actúan en el eje Y son: hacia abajo el peso, y hacia arriba la componente Y de la tensión T, de valor T·sen 45, de manera que la reacción normal del plano sobre el cuerpo es m·g - T·sen 45. Esto afecta al cálculo de la fuerza de rozamiento.


    a)


    T
    · cos 45 – μ(est)
    · (m · g – T · sen 45) = 0


    Igualando
    a 0 calculamos el valor de la fuerza a partir del cual se iniciará
    el movimiento.


    Sustituyendo
    los datos conocidos obtenemos


    T
    = 362 N (aprox.)





    b)


    Una
    vez iniciado el movimiento, el coeficiente de rozamiento es menor,
    con lo que hay que disminuir la tensión para que el movimiento no
    sea acelerado. Si queremos que sea uniforma, la resultante ha de ser
    nula:


    T
    · cos 45 – μ(cin)
    · (m · g – T · sen 45) = 0


    Sustituyendo
    los datos conocidos obtenemos


    T
    = 339,5 (aprox.)





    c)


    Para
    T = 100 N, el cuerpo obviamente no se mueve, pues ya se vio que para
    que se inicie el movimiento la T ha de valer, como mínimo, 362 N.


    La
    fuerza de rozamiento, entonces, tiene que ser igual a la componente
    horizontal de la tensión


    F(roz)
    = T · cos 45 = 100 · 0,707 = 70,7 N


    La
    normal será, en este caso,


    N
    = m · g – F · sen 45 = 55 · g – 100 · 0,707


    N
    = 468,3 N (aprox)




    thumb_up1 voto/sflag
  • icon

    Juan Ricardo Duquino Bayona
    el 4/12/19

    . Un resorte se encuentra suspendido del punto o de un soporte fijo tal como indica la figura 1. Después de que al extremo libre del resorte se le conecta un cuerpo de masa 2.00 kg, el resorte se estira ∆y = 0.10 m y el cuerpo queda en equilibrio. Luego, el cuerpo se pone a oscilar verticalmente al dársele una velocidad inicial hacia abajo igual a 0.10 m/s. Una vez en movimiento, sobre el cuerpo actúa una fuerza de rozamiento F proporcional a su velocidad instantánea v e igual a F = −8.00v, expresión escrita en el sistema internacional de unidades.

    El periodo de las oscilaciones amortiguadas del cuerpo es:

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/12/19

    Vamos con una orientación.

    Establece un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el cuerpo en reposo están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Fuerza elástica del resorte: |Fe| = k*Δyi, hacia arriba;

    Peso: |P| = M*g, hacia abajo;

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

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

    k*Δyi - M*g = 0, y de aquí despejas:

    k = M*g/Δyi, reemplazas valores, y queda:

    k = 2*9,8/0,1 = 196 N/m, que es el valor de la constante elástica del resorte.

    Luego, observa que sobre el cuerpo en movimiento están aplicadas tres fuerza verticales, de las que indicamos sus expresiones vectoriales (observa que indicamos en negrita a las expresiones vectoriales):

    Peso: P = M*g (observa que su sentido es hacia abajo),

    Fuerza elástica del resorte: Fe = -k*y (observa que la posición del cuerpo toma valores negativos, por lo que el sentido de la fuerza es hacia arriba),

    Rozamiento dinámico: frd = -800*v (observa que la velocidad es hacia abajo, por lo que el sentido de esta fuerza es hacia arriba.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación vectorial:

    P + Fe + frd = M*a, sustituyes las expresiones vectoriales de las fuerzas, y queda:

    M*g - k*y - 800*v = M*a, restas M*a y restas M*g en ambos miembros, y queda:

    -M*a - k*y - 800*v = -M*g, multiplicas por -1 y divides por M en todos los términos, y queda:

    a + (k/M)*y + (800/M)*v = g, reemplazas valores numéricos (k = 196 N/m, M = 2 Kg), resuelves coeficientes, y queda:

    a + 98*y + 400*v = g, ordenas términos en el primer miembro, y queda:

    a + 400*v + 98*y = g, sustituyes las expresiones de la aceleración y de la velocidad en función de la posición y del tiempo, y queda:

    d2y/dt2 + 400*dy/dt + 98*y = g,

    que es la ecuación diferencial vectorial que corresponde al movimiento del cuerpo;

    luego, como la dirección de movimiento del cuerpo es rectilínea (observa que es la dirección del eje OY), puedes prescindir de las consideraciones vectoriales, reemplazas el valor que corresponde a la aceleración gravitatoria terrestre (observa que su sentido es hacia abajo), y queda:

    d2y/dt2 + 400*dy/dt + 98*y = -9,8,

    y solo queda que resuelvas esta ecuación diferencial lineal, de segundo orden, de primer grado, no homogénea, y con coeficientes constantes,

    con las condiciones iniciales que tienes en tu enunciado:

    y(0) = 0 (posición inicial del cuerpo),

    (dy/dt)(0) = -10 m/s (velocidad inicial del cuerpo).

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

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Dayis Cogaria
    el 3/12/19

    Una masa pequeña m=2.7 kg está atada de una cuerda de longitud 7.5 m cuyo extremo opuesto está fijo. Si la
    masa se suelta desde la posición horizontal con una velocidad 2.7 m/s, ¿cuál es la tensión en la cuerda cuando
    llega a la posición vertical?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/12/19

    Considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en el punto más bajo que alcanza el objeto, con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que cuando el objeto pasa por el origen de coordenadas, tienes que sobre él están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Tensión de la cuerda: T, hacia arriba;

    Peso: P = M*g, hacia abajo.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que el cuerpo "gira" alrededor de un eje que pasa por el punto fijo de la cuerda), y queda la ecuación:

    T - M*g = M*acp,

    sustituyes la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función del módulo de la velocidad lineal instantánea y del radio de giro (observa que es igual a la longitud de la cuerda), y queda:

    T - M*g = M*v2/L, y de aquí despejas:

    T = M*g + M*v2/L (1).

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica inicial del objeto (observa que su velocidad inicial es nula, por lo que solo tiene energía potencial gravitatoria en este punto, y que la componente vertical de su posición inicial es: yi = L), y queda:

    EMi = EPi, sustituyes la expresión de la energía potencial inicial, y queda:

    EMi = M*g*L (2).

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica final del objeto (observa que la componente vertical de su posición final es: yf = 0, por lo que solo tiene energía cinética de traslación en este punto), y queda:

    EMf = ECf, sustituyes la expresión de la energía cinética final, y queda:

    EMf = (1/2)*M*v2 (3).

    Luego, si desprecias todo tipo de rozamiento, planteas conservación de la energía mecánica entre la situación final y la inicial, y queda la ecuación:

    EMf = EMi, sustituyes las expresiones señaladas (3) (2), y queda:

    (1/2)*M*v2 = M*g*L, y de aquí despejas:

    v2 = 2*g*L (4).

    Luego, sustituyes la expresión señalada (4) en el numerador del último término de la ecuación señalada (1), simplificas, y queda:

    T = M*g + 2*M*g, resuelves, y queda:

    T = 3*M*g,

    y solo queda que reemplaces valores y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Dayis Cogaria
    el 3/12/19

    Una pelota de masa m=6.9 kg es arrojada horizontalmente con una velocidad 29.3 m/s contra una cuña de masa
    M= 15.9 kg en forma de plano inclinado, que tiene un ángulo (y)° respecto a la horizontal. Luego del choque, elplano inclinado se desliza sobre la superficie horizontal sobre la que descansa y la pelota rebota verticalmente
    hacia arriba. Considerando el choque como una colisión elástica, ¿cuál es la velocidad de la pelota después del
    choque?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/12/19

    Por favor, envía foto con el enunciado completo para que podamos ayudarte.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Tamara Laranga
    el 3/12/19

    Ola alguien sería tan amable de explicarme las fuerzas de rozamiento estatica y cinética? Estaba resolviendo este ejercicio

    aquí lo que yo he hecho 

    lo que ocurre es que no me dan para nada las soluciones que deberían dar y no sé que tengo mal

    he aquí las supuestas soluciones 

    a)T=361N b)T=338N c) Froz=70,7N (esto si que me da sorprendentemente) y N=468'28N

    ayuda por favor

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 8/12/19

    Te dejo un vídeo que grabó el profe hace un tiempo sobre estos coeficientes. Seguro que te sirve para acabar de resolver tu ejercicio. Si aun así sigues teniendo dudas, nos escribes de nuevo ;)

    https://www.youtube.com/watch?v=g76qlR5WayI


    thumb_up0 voto/sflag
  • Usuario eliminado
    el 3/12/19

    Tengo problema con un crucigrama de física 😖 espero y me puedan ayudar

    Estableció su pricipio enfocado en una jaula (7letras)

    Material que permite la electricidad (9letras)

    El mejor conductor de electricidad (3letras)

    Primer científico de la electricidad (13 letras)

    Camino por dónde pasa la electricidad (8letras)

    Tipo de circuito no continuo (8letras)

    Unidad de medida de las cargas (7 letras)

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 3/12/19

    a) Faraday

    b) conductor

    c) oro

    d) Georg Simon Ohm

    e) circuito

    f) paralelo

    g) coulomb


    thumb_up1 voto/sflag
  • icon

    Jhonny Garcia Jmz
    el 3/12/19

     Tengo varios problemas similares, me podrían ayudar?

    Una cubeta, de masa m = 60kg, sube partiendo del reposo; en 10s recorre una distancia de

    5m. 

    a) Obtenga la velocidad y aceleración de la cubeta.

    b) Obtenga la fuerza de la tensión en la cuerda.

    c) Si la cubeta desciende, ¿qué tensión debería tener ahora la cuerda para conservar la misma

    aceleración? Considere el cambio de signo que tendrá la aceleración.


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 3/12/19

    Te recomiendo apliques la teoría que el profe explicó en este vídeo

    https://www.youtube.com/watch?v=qnkmtfya9yM


    thumb_up0 voto/sflag