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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    LuzG
    el 24/9/19

    Hola, por favor me  podrian ayudar con el ejercicio 6).

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 25/9/19

    6)

    Vamos con una orientación.

    Consideramos que la energía potencial gravitatoria es igual a cero a nivel de los puntos B y C, y consideramos un eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y un eje de posiciones OX horizontal, con sentido positivo hacia la derecha según tu figura

    Planteas la expresión de la energía mecánica cuando el primer bloque se encuentra en el punto A, y queda:

    EMA = EPA + ECA = M1*g*h + (1/2)*M1*v1A2

    Planteas la expresión de la energía mecánica cuando el primer bloque llega al punto C, y queda:

    EMC = EPC + ECC = 0 + (1/2)*M1*v1C2 = (1/2)*M1*v1C2

    Planteas la expresión del trabajo realizado por la fuerza de rozamiento dinámico (observa que su sentido es opuesto al desplazamiento del primer bloque), y queda:

    Wfrd = -frd*ΔxBC = -μ*N1*ΔxBC = -μ*M1*g*ΔxBC.

    Planteas la ecuación trabajo-variación de energía mecánica entre los puntos A y C, y queda:

    EMC - EMA = Wfrd, sustituyes expresiones, y queda:

    (1/2)*M1*v1C2 - (M1*g*h + (1/2)*M1*v1A2) = -μ*M1*g*ΔxBC, sumas M1*g*h + (1/2)*M1*v1A2 en ambos miembros, y queda:

    (1/2)*M1*v1C2 = M1*g*h + (1/2)*M1*v1A2 - μ*M1*g*ΔxBC, multiplicas por 2/M1 en todos los términos, y queda:

    v1C2 = 2*g*h + v1A2 - 2*μ*g*ΔxBC, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    v1C = √(2*g*h + v1A2 - 2*μ*g*ΔxBC) (1),

    que es la expresión de la rapidez del primer bloque justo antes de chocar con el segundo.

    Luego, planteas conservación del impulso durante el choque (observa que se trata de un choque totalmente inelástico, y queda la ecuación:

    pd = pa, sustituyes las expresiones de los impulsos después y antes del choque, y queda:

    (M1 + M2)*vd = M1*v1C, y de aquí despejas:

    vd = M1*v1C/(M1 + M2) (2),

    que es la expresión de la rapidez del bloque conjunto justo después del choque.

    Luego, planteas conservación de la energía mecánica entre el punto C (justo después del choque) y el punto D (observa que el bloque conjunto queda en reposo, y que inicialmente el resorte estaba relajado), y queda la ecuación:

    EMd = EMD, sustituyes las expresiones de las energías mecánicas, y queda:

    EPd + ECd = EPD + ECD + EPe, cancelas términos nulos, y queda:

    ECd = EPe, sustituyes las expresiones de las energías cinética inicial y elástica final, y queda:

    (1/2)*(M1 + M2)*vd2 = (1/2)*k*Δs2, multiplicas por 2/(M1 + M2) en ambos miembros, y queda:

    vd2 = k*Δs2/(M1 + M2), extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    vd = √( k*Δs2/(M1 + M2) ) (3),

    que es otra expresión de la rapidez del bloque conjunto justo después del choque.

    Luego, queda que reemplaces datos en las ecuaciones señaladas (1) (2) (3); luego resuelvas la ecuación señalada (3), para luego reemplazar su resultado en la ecuación señalada (2), y con ello despejar el valor de la rapidez del primer bloque justo antes del choque, para luego reemplazar este último valor en la ecuación señalada (1), y de ella despejar finalmente el valor de la altura inicial del primer bloque (h).

    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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    LuzG
    el 25/9/19

    Muchaas gracias, ya lo pude resolver. 

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    LuzG
    el 25/9/19

    Me podria ayudar con este otro por favor. el 23 que es de centro de masas

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    Edar Stark
    el 24/9/19

    Buenas, tengo el siguiente ejercicio de física y estoy un poco desorientado, favor solicito su ayuda.

    Cuánto tiempo en segundos necesitará una fuerza de 4000 lb-f (libras) para ascender por un ascensor que estaba en reposo y que pesa 3600 lb-f hasta que adquiera una velocidad de 5pies/s.

    Gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 24/9/19

    Considera un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y observa que sobre el ascensor están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos (consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es g = 32 pie/s2) y sentidos:

    Fuerza externa: F = 4000 lb-f, hacia arriba;

    Peso: P = 3600 lb-f, hacia abajo,

    y de aquí tienes que la masa queda expresada: M = P/g = 3600/32 = 112,5 lb-f*s2/pie.

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

    F - P = M*a, y de aquí despejas:

    a = (F - P)/M, reemplazas valores, y queda:

    a = (4000 - 3600)/112,5, resuelves, y queda:

    a 3,556 pie/s2 (1). 

    Luego, planteas la ecuación de velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que consideramos el instante inicial: ti = 0 correspondiente al inicio del desplazamiento del ascensor), y queda:

    a = (vf - vi)/t, y de aquí despejas:

    t = (vf - vi)/a (2);

    luego, reemplazas datos que tienes en tu enunciado (vi = 0, vf = 5 pie/s), reemplazas el valor señalada (1), y la ecuación señalada (2) queda:

    t (5 - 0)/3,556, resuelves, y queda:

    ≅ 1,406 s.

    Espero haberte ayudado.

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    johan ayala
    el 24/9/19

    una ayuda con el problema 11 12 y 13?

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    Breaking Vlad
    el 24/9/19

    Hola Johan,

    desde unicoos no resolvemos vuestros ejercicios. Sino que os ayudamos a resolverlos por vosotros mismos. Por favor, inténtalo y pregúntanos las dudas que te hayan surgido en el proceso.

    Un saludo,

    Vlad

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    The Eye
    el 24/9/19

    Buenas tardes, tengo una pequeña duda acerca del tema de calorimetría.

    ¿Por qué el agua tiene calores específicos diferentes respecto a su temperatura?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 24/9/19

    Esa es una característica del agua (y de otros materiales también), y tiene que ver con la agitación molecular, que es mayor a medida que aumenta la temperatura, lo cuál modifica el valor del calor específico.

    Observa, además, que la densidad del agua, y otras características, también varían de acuerdo con la temperatura.

    Espero haberte ayudado.


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    Steven EL Batuta Rojas
    el 23/9/19
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    EJERCICIO ELECTROSTÁTICA


    3.- Se tiene dos condensadores C1 Y  C2  cargados a potencial diferentes V1 = 300 V   y  V2 =100 V respectivamente . Luego se unen en paralelo, resultando que la diferencia de potencial entre placas de los condensadores  es de 250 V.  Determinar la relacion C/ C2  de las capacidades de los condensadores.


    Opciones:


    A)2,6      b) 5,0     c) 4,2    D) 3,8     e) 3,0


    Por favor cual es la opción Correcta por favor ayúdame


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    Breaking Vlad
    el 24/9/19

    Hola Steven,

    desde unicoos no resolvemos vuestros ejercicios. Sino que os ayudamos a resolverlos por vosotros mismos. Por favor, inténtalo y pregúntanos las dudas que te hayan surgido en el proceso.

    Un saludo,

    Vlad

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    Steven EL Batuta Rojas
    el 23/9/19
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    EJERCICIO ELECTROSTÁTICA


    2.-  dos condensadores de C1= 3 uf  y  C2 = 6 uf , están conectados en serie a través de 1000 voltios.Encontrar el  voltaje a través del condensador C1 .


    OPCIONES:


    a) 333V     B) 667V   c)1000V     D) 250V    E)500V


    CUAL ES LA OPCION CORRECTA , POR FAVOR AYÚDAME

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    Breaking Vlad
    el 24/9/19

    Hola Steven,

    desde unicoos no resolvemos vuestros ejercicios. Sino que os ayudamos a resolverlos por vosotros mismos. Por favor, inténtalo y pregúntanos las dudas que te hayan surgido en el proceso.

    Un saludo,

    Vlad

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    Steven EL Batuta Rojas
    el 23/9/19
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    EJERCICIO Electrostática


    1.- Se aplica una diferencia de potencial de 120 voltios a través de 2 condensadores de 3 y 6 microfaradios ,conectados en serie: La cantidad de coulomb acumulado es :


    A)0,00024    B)0,0024      C)0,024     D) 0,24    E)2,4


    Cual es la opción correcta por favor  ayúdame 

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    Breaking Vlad
    el 24/9/19

    Hola Steven,

    desde unicoos no resolvemos vuestros ejercicios. Sino que os ayudamos a resolverlos por vosotros mismos. Por favor, inténtalo y pregúntanos las dudas que te hayan surgido en el proceso.

    Un saludo,

    Vlad

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    Joel Velasquez
    el 23/9/19

    tengo una consulta y quiero que me expliquen 

    un estudiante de termodinámica desea enfriar 0,25 kg agua que está a 25°c agregandole hielo que está a -20°c ¿cuanto hielo debería agregar para que la temperatura sea de 0°c con todo el hielo derretido?, puede despreciarse la capacidad calorifica del componente.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 23/9/19

    Planteas la expresión de la energía cedida por la masa de agua original ( observa que consideramos que el calor específico del agua líquida es: Ca = 4186 J/(°C*Kg) ), y queda:

    Qc = Ma*Ca*(Tf - Tai) = 0,25*4186*(0 - 25) = -26162,5 J.

    Planteas la expresión de la energía absorbida por la masa de hielo original ( observa que en una primera etapa eleva su temperatura hasta alcanzar su temperatura de fusión, y que en una segunda etapa cambia de estado de agregación, consideramos que el calor específico del hielo es: Ch = 2090 J/(°C*Kg), y observa que consideramos que el calor latente de fusión del hielo es: Lf = 33500 J/Kg ), y queda:

    Qa = Mh*Ch*(Tf - Thi) + Mh*Lf = Mh*2090*( 0 - (-20) ) + Mh*33500 = 41800*Mh + 33500*Mh = 75300*Mh (en J).

    Luego, planteas la ecuación de equilibrio térmico, y queda:

    Qc + Qa = 0, sustituyes expresiones, y queda:

    -26162,5 + 75300*Mh = 0, sumas 26,162,5 en ambos miembros, y queda:

    75300*Mh = 26162,5, divides por 75300 en ambos miembros, y queda:

    Mh  0,347444 Kg ≅ 347,444 g.

    Espero haberte ayudado.

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    salma
    el 22/9/19

    Hola, tengo una duda sobre un ejercicio de densidad, masa y volumen. 

    El ejercicio:

    Nuestra habitación tiene una dimensión de 30 m3 (metro cubico) ,  cual es el volumen del aire que esta en esa habitación? 


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 23/9/19

    Si consideras que la habitación está vacía, entonces tienes que el volumen de la habitación es 30 m3, ya que el aire ocupa todo el volumen delimitado por las paredes, puertas y ventanas de la habitación.

    Espero haberte ayudado.

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    Rogelio Hernandez
    el 22/9/19

    Quisiera también por favor que pudieran resolver este problema. Se los agradecería muchísimo.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/9/19

    Observa que tienes a las dos poleas unidas, por lo que comparten en todo instante su velocidad angular y su aceleración angular.

    Tienes los datos:

    DB = 800 mm = 0,8 m (diámetro de la polea mayor, de donde tienes que la longitud de  su radio es: RB = 0,4 m;

    DA = 150 mm = 0,15 m (diámetro de la polea mayor, de donde tienes que la longitud de  su radio es: RA = 0,075 m;

    RC = 360 mm = 0,36 m (distancia radial del punto en estudio);

    aB = 45 m/s2 (módulo de la aceleración tangencial de la polea mayor);

    vA = 1,5 m/s (módulo de la velocidad tangencial de la polea menor);

    vC = a determinar (módulo de la velocidad tangencial del punto en estudio);

    ω = a determinar (módulo de la velocidad angular del sistema);

    α = a determinar (módulo de la aceleración angular del sistema);

    aC = a determinar (módulo de la aceleración tangencial del punto en estudio).

    Luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración angular en función del módulo de la aceleración tangencial y del radio de la polea mayor, y queda:

    α = aB/RB = 45/0,4 = 112,5 rad/s2.

    Luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración tangencial en función del módulo de la aceleración angular del sistema y de la distancia radial del punto en estudio, y queda:

    aC = RC*α = 0,36*112,5 = 40,5 m/s2,

    que es el módulo de la aceleración tangencial del punto en estudio en el instante descrito en tu figura.

    Luego, observa que también puedes plantear la expresión del módulo de la velocidad angular del sistema en función del módulo de la velocidad tangencial y del radio de la polea menor, y queda:

    ω = vA/RA = 1,5/0,075 = 20 rad/s,

    que es el módulo de la velocidad angular del sistema en el instante descrito en tu figura.

    Espero haberte ayudado.

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    Rogelio Hernandez
    el 22/9/19

    Muchas gracias por tu ayuda.

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