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Foro de preguntas y respuestas de Física

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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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    Rogelio Hernandez
    el 22/9/19

    Hola. Quisiera que me ayudaran en este problema. Gracias

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/9/19

    Ya hemos respondido tu consulta, por favor, mira en tu publicación más arriba.


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    Uriel Dominguez
    el 22/9/19

    Hola, tengo una duda con este ejercicio, el 3.9. Es de momentos, tengo entendido que al descomponer una fuerza, aún cuando vaya a la izquierda y hacia abajo en este tema, el signo se le asigna con respecto al giro que tenga en el punto al que se quiere encontrar. Y según yo las componentes de la fuerza son positivas, usando el primer método me sale sin ningún problema, pero cuando intento usar el producto vectorial me sale negativo y no sé por qué. Alguien me podría decir en qué estoy mal? 

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    Raúl RC
    el 4/10/19

    tendrás que plantear equilibrio rotacional y traslacional, como en este video:

    https://www.youtube.com/watch?v=ryq9qLsSB2k


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    carla
    el 21/9/19

    una pregunta, que condición hay que estudiar para que las cuerdas queden tensas?me lo piden en un ejercicio y no se que tendría que poner

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/9/19

    Por favor envía el enunciado completo del ejercicio para que podamos ayudarte.

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    carla
    el 21/9/19

    hola.una consulta, en los ejercicios de dinámica circular, cuando me dicen en que plano se mueve la masa, por ejemplo plano vertical o horizontal, qué datos me aporta en relación a si el problema está visto de frente o costado, o sobre el sistema de referencia?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/9/19

    Por favor, envía el enunciado completo del problema para que podamos ayudarte.

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    Roberto Villazon
    el 21/9/19

    esta formula vf = vo- gt sirve para mov parabólico con diferentes alturas?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/9/19

    Considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en el punto de lanzamiento, con instante inicial ti = 0 correspondiente al lanzamiento, con eje OX horizontal con dirección y sentido positivo acordes al desplazamiento del proyectil, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba:

    Luego, recuerda que las expresiones de las componentes de la posición para Movimiento Parabólico son:

    x = vi*cosθ*t,

    y = vi*senθ*t - (1/2)*g*t2.

    Luego, recuerda que las expresiones de las componentes de la velocidad son:

    vxvi*cosθ,

    vy vi*senθ - g*t.

    Espero haberte ayudado.

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    LuzG
    el 18/9/19

    hola, disculpe que los moleste. Pero me podrian ayudar con la parte a) del ejercicio 3. No se si lo estoy haciendo bien.

    Se que tengo que calcular el trabajo de la friccion pero no sabria si lo que he hecho estara bien.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/9/19

    3)

    Consideramos que la Energía Potencial gravitatoria es igual a cero a nivel de los puntos A, B, C y D, y que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2.

    Observa que en todo el trayecto tienes que el módulo de la fuerza de rozamiento dinámico es: frd = μd*M*g.

    Observa que en el punto A tienes que el bloque está en reposo, y que el resorte está comprimido, por lo que la Energía Mecánica del oscilador tiene la expresión:

    EMA = EPeA = (1/2)*k*ΔxAC.

    Observa que en el punto C tienes que el bloque está en movimiento, y que resorte está relajado, por lo que la Energía Mecánica del oscilador tiene la expresión:

    EMC = ECtC = (1/2)*M*vC2.

    Observa que el trabajo de la fuerza de rozamiento dinámico en el trayecto AC tiene la expresión (observa que esta fuerza de rozamiento y el sentido de desplazamiento del bloque tienen sentidos opuestos):

    Wfrd = -frd*ΔxAC = -μd*M*g*ΔxAC.

    Luego, planteas la ecuación trabajo-energía, y queda:

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

    (1/2)*M*vC2 - (1/2)*k*ΔxAC = -μd*M*g*ΔxAC, y de aquí despejas:

    vC2 = k*ΔxAC/M - 2*μd*g*ΔxAC, reemplazas datos, y queda:

    vC2 = 500*0,2/10 - 2*0,2*10*0,2, resuelves, y queda:

    vC2 = 9,2 (1), extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    vC = √(9,2) m/s ≅ 3,033 m/s.

    a)

    Observa que en el trayecto CD tienes que el resorte está relajado (recuerda que el resorte no está unido al bloque), por lo que planteas la ecuación trabajo-energía, y queda:

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

    (1/2)*M*vD2 - (1/2)*M*vC2 = -μd*M*g*ΔxCD, multiplicas por 2 y divides por M en todos los términos, y luego despejas:

    vD2 = vC2 - 2*μd*g*ΔxCD, reemplazas datos, remplazas el valor señalado (1), y queda:

    vD2 = 9,2 - 2*0,2*10*0,2, resuelves, y queda:

    vD2 = 8,4, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    vD = √(8,4) m/s ≅ 2,898 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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    taijs
    el 18/9/19

    Hola por favor me ayúdan con esto..?

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    Breaking Vlad
    el 18/9/19

    Hola,

    desde Unicoos no resolvemos vuestros ejercicios sino que os ayudamos a resolverlos por vosotros mismos. El trabajo duro debe ser el vuestro, prueba de intentarlo, y preguntarnos las dudas que te surjan por el camino.

    Un saludo,

    Vlad

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