Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Pedro Martinez
    el 4/6/19

    Hola! 

    ¿Me podriais ayudar con el apartado d)? 

    Lo he hecho pero el tiempo cuando la posicion es 1m me sale negativo y no se si esta bien. 


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/6/19

    Planteas la expresión general de la función desplazamiento de una onda, y queda:

    x = A*sen(ω*t + φ) (1),

    donde tienes los datos:

    Amplitud: A,

    Pulsación (o frecuencia angular): ω,

    Fase inicial: φ;

    luego, planteas la expresión de la frecuencia de oscilación y del periodo de oscilación en función de la pulsación, y queda:

    f = ω/(2π),

    T = 2π/ω.

    Luego, a partir de la expresión de la función que tienes en tu enunciado, tienes los datos:

    A = 4 m (amplitud),

    ω = 3π rad/s (pulsación)

    φ = π rad (fase inicial).

    a)

    A = 4 m,

    φ = π rad,

    f = ω/(2π) = 3π/(2π) = 3/2 = 1,5 Hz.

    b)

    Derivas con respecto a tiempo en la expresión de la función elongación señalada (1), y la expresión de la función velocidad queda:

    v = A*ω*cos(ω*t + φ) (2), reemplazas datos, y queda:

    v = 4*3π*cos(3π*t + π), resuelves el coeficiente, y queda:

    v = 12π*cos(3π*t + π);

    luego, derivas con respecto a tiempo en la expresión de la función velocidad señalada (2), y la expresión de la función aceleración queda:

    a = -A*ω2*sen(ω*t + φ) (2), reemplazas datos, y queda:

    a = -4*(3π)2*sen(3π*t + π), resuelves el coeficiente, y queda:

    a = -36π2*sen(3π*t + π).

    c)

    A partir del coeficiente en la expresión de la función velocidad, tienes que la amplitud de velocidad (o rapidez máxima) queda expresada:

    vM = |12π| = 12π m/s;

    luego, a partir del coeficiente en la expresión de la función aceleración, tienes que la amplitud de aceleración (o módulo de la aceleración máxima) queda expresada:

    aM = |-36π2| = 36π2 m/s2.

    d)

    a(0,25) =  -36π2*sen(3π*0,25 + π) = -36π2*sen(0,75π + π) = -36π2*sen(1,75π),

    y solo queda que hagas el cálculo;

    luego, planteas la expresión de la posición en estudio:

    x = 1, sustituyes la expresión de la posición que tienes en tu enunciado, y queda:

    4*sen(3π*t + π) = 1, divides por 4 en ambos miembros, y queda:

    sen(3π*t + π) = 1/4,

    compones en ambos miembros con la función inversa del seno, y queda (observa que expresamos al resultado en radianes):

    3π*t + π 0,253, restas π en ambos miembros, y luego divides por 3π en ambos miembros, y queda:

    ≅ -0,253,

    aquí sumas π en el segundo miembro (observa que no se altera el valor del factor trigonométrico en la expresión de la función posición que tienes en tu enunciado), y queda:

    ≅ 2,889 s;

    luego, solo queda que evalúes las expresiones de la función velocidad y de la función aceleración para este último valor (te dejo la tarea).

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Raga Estruch
    el 4/6/19

    Me lo podéis resolver, gracias. A mí me da: h=6645,2 m.

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    Raúl RC
    el 7/6/19


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    Mauricio Heredia
    el 4/6/19
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    Alguien me ayuda con esto? Necesito derivar y me complico mucho. 


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    Raúl RC
    el 7/6/19

    Prueba en el foro de matemáticas, que es mas específico sobre derivadas etc

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    Charan Herraiz Escale
    el 4/6/19
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    Alguien sabría hacer el 1

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    Raúl RC
    el 7/6/19

    Charán no resolvemos dudas de universidad, en este caso de Óptica propias de 3º de carrera, lo lamento de corazón. ójala algun otro unico universitario pueda ayudarte, la idea sería que os ayudárais los unos a los otros ;)

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    Sergio Madrid Perez
    el 4/6/19

    Hola! 

    ¿Podriais ayudarme con este problema de choques? 

    Gracias de antemano 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/6/19

    Consideramos que el sistema de coordenadas OXY usual según la figura de tu enunciado.

    Luego, planteas las expresiones de las componentes de las cantidades de movimiento de las esferas, y queda:

    PAx = MA*vAx = 0,1*(-1,2) = -0,12 N*s,

    PAy = MA*vAy = 0,1*0 = 0;

    PBx = MB*vBx = 0,2*(-0,6)*cos(60°) = -0,0,6 N*s,

    PBy = MB*vBy = 0,2*(-0,6)*sen(60°)  -0,104 N*s;

    PCx = MC*vCx = 0,5*vCx*cos(30°) 0,433*vCx (en N*s),

    PCy = MC*vCy = 0,5*vCy*sen(30°) = 0,25*vCy (en N*s).

    Luego, planteas las expresiones de la cantidad de movimiento resultante inicial, y queda:

    Pix = PAx + PBx + PBx  -0,12 - 0,06 + 0,433*vCx ≅ -0,18 + 0,433*vCx (1),

    Piy = PAy + PBy + PBy = 0 - 0,104 + 0,25*vCy = -0,104 + 0,25*vCy (2).

    Luego, como las tres esferas quedan en reposo, tienes que las componentes de la cantidad de movimiento final son:

    Pfx = 0 (1*),

    Pfy = 0 (2*).

    Luego, planteas conservación de la cantidad de movimiento, igualas componente a componente, y queda el sistema de ecuaciones:

    Pix = Pfx,

    Piy = Pfy;

    luego, sustituyes las expresiones señaladas (1) (1*) (2) (2*), y las expresiones de las componentes de la velocidad de la esfera C antes del choque quedan:

    -0,18 + 0,433*vCx  0, y de aquí despejas: vCx  0,18/0,433 ≅ 0,416 m/s,

    -0,104 + 0,25*vCy = 0, y de aquí despejas: vCy = 0,104/0,25 = 0,416 m/s;

    luego, planteas la expresión de la rapidez de la esfera C en función de las componentes de su velocidad, y queda:

    vC√(vCx2 + vCy2) ≅ √(0,4162 + 0,4162≅ √(0,346) ≅ 0,588 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Raga Estruch
    el 4/6/19

    Me lo podéis resolver, gracias 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/6/19

    Vamos con una orientación.

    Observa que el barco no es macizo, sino que contiene enormes cámaras de aire en sus bodegas, cubiertas y demás dependencias, por lo que tienes que su densidad de masa promedio (δp) es menor que la densidad del agua (δa), por lo que tienes la desigualdad:

    δpδa (1).

    Observa que el módulo del peso del barco en función del volumen total del barco y de su densidad de masa promedio queda espesado:

    P = δp*VT*g, y de aquí despejas: δp = P/(VT*g) (2).

    Observa que el módulo del empuje que ejerce el agua sobre el barco en función del volumen sumergido y de la densidad de masa del agua queda expresado:

    E = δa*VS*g, y de aquí despejas: δa = E/(VS*g) (3).

    Luego, aplicas la Primera Ley de Newton (consideramos un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba), y queda:

    E - P = 0, sumas P en ambos miembros, y queda:

    E = P, sustituyes las expresiones de los módulos de las fuerzas, y queda:

    δa*VS*g = δp*VT*g, divides por δa*g en ambos miembros, simplificas, y queda:

    VS = (δp/δa)*VT, que es la expresión del volumen sumergido en función del volumen total y de las densidades.

    Espero haberte ayudado.

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    estudiante dudoso
    el 4/6/19

    Hola, 

    Una lente delgada convergente de distancia focal imagen 50 mm forma la imagen de un cierto objeto a 4 cm de la lente. SI sustituimos la lente por otra de distinta potencia, calcula la potencia de la nueva lente si la imagen del mismo objeto se forma ahora a 6 cm de la lente.

    Si me podéis ayudar,

    gracias. 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/6/19

    Consideramos un sistema de referencia con origen de coordenadas en el centro óptico de las lentes, con eje OX perpendicular a las mismas, y con eje OY paralelo a las lentes, con dirección y sentido acordes a la orientación del objeto luminoso.

    Luego, de acuerdo con este sistema de referencia, tienes que las ecuaciones de posición y de aumento para una lente delgada quedan:

    1/x' - 1/x = -1/f,

    y'/y = x'/x.

    Luego, para la primera lente tienes los datos:

    f1 = 50 mm = 0,05 m (posición del foco objeto de la primera lente),

    x = a determinar (posición del objeto luminoso),

    x1' = -4 cm = -0,04 m (posición de la imagen producida por la primera lente);

    luego, reemplazas valores en la ecuación de posición, y queda:

    1/(-4) - 1/x = -1/0,05, resuelves términos numéricos, y queda:

    -1/4 - 20/x = -20, sumas 1/4 en ambos miembros, y queda:

    -20/x = -79/4, y de aquí despejas:

    x = 80/79 m ≅ 1,013 m.

    Luego, para la segunda lente tienes los datos:

    f2 = a determinar (posición del foco objeto de la primera lente),

    x = 80/79 (posición del objeto luminoso),

    x1' = -6 cm = -0,06 m (posición de la imagen producida por la primera lente);

    luego, reemplazas valores en la ecuación de posición, y queda:

    1/(-6) - 1/(80/79) = -1/f2, resuelves términos numéricos, y queda:

    -277/240 = -1/f2, y de aquí despejas:

    f2 = 240/277 m ≅ 0,866 m.

    Luego, planteas la expresión de la potencia (en dioptrías) de la segunda lente en función de su distancia focal (en metros), y queda:

    P2 = 1/f2 = 1/(240/277) = 277/240 dp ≅ 1,154 dp.

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/6/19

    ¿Qué es la aceleración tangencial? ¿Para que sirve y cómo funciona?

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    Raúl RC
    el 7/6/19

    En cualquier libro de física decente te lo explica, pero por si acaso aqui lo tienes


    https://www.fisicalab.com/apartado/aceleracion-tangencial#contenidos



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    Sara
    el 3/6/19

    Un proyectil se lanza con un angulo de 35º por encima de la horizontal.

    En el punto más alto de su trayectoria  ¿ cúal es su aceleración? , ¿por qué en ese punto la velocidad es mínima?

    ¿ En el punto más alto la aceleración sería nula no?

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    Sergi Alabart Castro
    el 4/6/19

    Si hablamos de movimiento en dos dimensiones su aceleración serà -9.8m/s2 sin importar su posición. En ese punto la velocidad es mínima porque la aceleración ya ha contrarestado tu vel. inicial, y empiezas a ganar celeridad hacia abajo. Eso es lo que caracteriza al punto más alto de la trayectoria en 2 dimensiones. En el punto más alto su aceleración es la misma, pero la velocidad nula. Acabo de empezar a estudiar, así que espero que mi respuesta te sea de utilidad.

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    Sergi Alabart Castro
    el 3/6/19

    ¿Por qué conviene dar pasos cortos al caminar sobre el hielo?

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    Superji30
    el 3/6/19

    No soy profesor de física ni nada, pero tengo entendido que es porque si sobre el hielo adquieres una velocidad muy alta, a la hora de frenar o girar, por la inercia del movimiento, te seguirás desplazando en la dirección que vas ya que el coeficiente de rozamiento del hielo es muy muy bajo. Por eso, si vas dando pasos cortos, no irás "patinando" y podrás controlar tu movimiento. Espero que lo hayas pillao xdd

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