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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Diego
    el 6/10/19

    Buenas,  ¿alguien podría echarme una mano con el siguiente ejercicio? 


    La ecuación del movimiento de un móvil es:    r(t)= (3t2+5)i+(1,5t2-7)j

    Calcula:

    La aceleración en función del tiempo y su módulo.

    El vector velocidad para t=1s y t=2s

    El módulo del vector velocidad para cualquier instante de tiempo.

    La ecuación de la trayectoria.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/10/19

    Tienes la expresión vectorial de la posición:

    r(t) = < 3t2+5 , 1,5t2-7 >;

    luego, derivas la expresión de la posición con respecto al tiempo, y la expresión vectorial de la velocidad queda:

    v(t) = < 6t , 3t >,

    cuyo módulo queda expresado:

    |v(t)| = √( (6t)2+(3t)2 ) = √(36t2+9t2) = √(45t2) = √(45)√(t2) √(45)t;

    luego, derivas la expresión de la velocidad con respecto al tiempo, y la expresión vectorial de la aceleración queda:

    a(t) = < 6 , 3 >,

    cuyo módulo queda expresado:

    |a(t)| = √(62+32) = √(36+9) √(45).

    Luego, evalúas la expresión de la velocidad para los instantes en estudio, y queda:

    v(1) = < 6(1) , 3(1) > = < 6 , 3 >,

    v(2) = < 6(2) , 3(2) > = < 12 , 6 >.

    Luego, planteas las expresiones de las componentes de la función vectorial de posición, y queda el sistema de dos ecuaciones cartesianas paramétricas:

    x = 3t2+5 (observa que esta expresión toma valores mayores o iguales que 5),

    y = 1,5t2-7 (observa que esta expresión toma valores mayores o iguales que -7;

    luego, multiplicas por 2 en todos los términos de la segunda ecuación, y el sistema queda:

    x = 3t2+5,

    2y = 3t2-14;

    luego, restas miembro a miembro entre ambas ecuaciones (observa que tienes cancelaciones en elsegundo miembro), y queda:

    x - 2y = 19, aquí restas x en ambos miembros, y queda:

    -2y = -x + 19, aquí divides por -2 en todos los términos, y queda:

    y = (1/2)x - 19/2, con ≥ 5.

    Espero haberte ayudado.

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    comando bachuerino
    el 5/10/19

    Buenas, tengo una duda con un problema de un circuito, es este, no se si las ecuaciones estn bien planteadas ni como despejarlas, si me pudiesen ayudar se lo agradeceria. Un saludo

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/10/19

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

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    comando bachuerino
    el 7/10/19

    El enunciado es calcular el punto de operacion del circuito, es decir, calcular las intensidades voltajes etx

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 5/10/19

    Me dan el siguiente problema: 

    Una partícula recorre una circunferencia de radio r = 4 m con un movimiento de ecuación s = 4,5t3, donde s se mide en metros y t en segundos. Hallar:

    a) El módulo a de la aceleración del punto.

    b) El ángulo φ entre la aceleración y la velocidad en el instante t en el que la velocidad es de 6 m/s.


    Estoy haciendo la derivada del movimiento con respecto al tiempo y me sale que la velocidad, v=13’5t2 y para hallar la aceleración vuelvo a derivar la velocidad con respecto al tiempo y me sale que a=27t pero en la solución del ejercicio me sale que a=27t(1+2’85t6)1/2 . ¿Alguna orientación que me ayude a entender lo que me piden?, estoy súper liado en este apartado. 


    Para el segundo necesito saber cómo relacionar el ángulo con la aceleración y velocidad. 

    Muchísimas gracias. 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/10/19

    Tienes los datos:

    r = 4 m (radio de la trayectoria),

    s = 4,5t3 (en m) (módulo del desplazamiento lineal, sobre un arco de circunferencia);

    luego, has derivado la expresión del desplazamiento lineal con respecto al tiempo, y te ha quedado:

    vT = 13,5t2 (en m/s) (rapidez lineal);

    luego, has derivado la expresión de la velocidad lineal con respecto al tiempo, y te ha quedado:

    |aT| = 27t (en m/s2) (módulo de la aceleración lineal).

    Luego, planteas la expresión de la velocidad angular como la razón entre la velocidad lineal y el radio de la trayectoria, y queda:

    ω = v/r, sustituyes expresiones, y queda:

    ω = 13,5t2/4, resuelves el coeficiente, y queda:

    ω = 3,375t2, (en rad/s) (rapidez angular);

    luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración normal (o centrípeta) en función de la rapidez angular y del radio de la trayectoria, y queda:

    acp = rω2, sustituyes expresiones, y queda:

    acp = 4(3,375t2)2, resuelves el segundo factor, y queda:

    acp = 4(11,390625t4), resuelves el coeficiente, y queda:

    acp = 45,5625t4 (en m/s2).

    a)

    Planteas la expresión del cuadrado del módulo de la aceleración resultante, y queda:

    a2 = aT2 + acp2, sustituyes expresiones, y queda:

    a2 = (27t)2 + (45,5625t4)2, resuelves ambos términos, y queda:

    a2 = 729t2 + 2075,94140625t8, extraes factor común (729t2), y queda:

    a2 = 729t2(1 + 2,84765625t6), extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    a = √( 729t2(1 + 2,84765625t6) ), distribuyes la raíz, resuelves los dos primeros factores, y queda:

    a = 27t(1 + 2,84765625t6).
    b)

    Planteas la condición en estudio:

    v(t) = 6 (en m/s), sustituyes la expresión de la rapidez lineal, y queda:

    13,5t2 = 6, divides por 13,5 en ambos miembros, y queda:

    t2  0,444, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

     0,667 (en s) (instante en estudio);

    luego, planteas las expresiones vectoriales de la velocidad lineal y de la aceleración resultante (consideramos un sistema de referencia con origen de coordenadas en el punto en estudio, con eje OX tangente a la trayectoria con sentido positivo acorde a la velocidad lineal, y con eje OY radial, con sentido positivo acorde a la aceleración normal),y queda:

    v = < vT , 0 >,

    a = < aT , acp>;

    sustituyes las expresiones de las componentes, y queda:

    v = < 13,5t2 , 0 >, 

    a = < 27t , 45,5625t4>;

    luego, evalúas estas expresiones para el instante en estudio, y queda:

    v1 = < 6 , 0 >, cuyo módulo queda expresado: |v1| = 6 (en m/s),

    a1 = < 18 , 9 >, cuyo módulo queda expresado: |a1| = √(182+92) = √(405) (en m/s2);

    luego, planteas la expresión del producto escalar entre la velocidad y la aceleración en el instante en estudio, y queda:

    v1a1 = < 6 , 0 >•< 18 , 9 >, desarrollas el producto escalar, y queda:

    v1a1 = 6(18) + 0(9) = 108 + 0 = 108;

    luego, planteas la expresión del producto escalar entre la velocidad y la aceleración en el instante en estudio, en función de los módulos de los vectores y del coseno del ángulo determinado por ellos, y queda:

    |v1|*|a1|*cosφ = v1a1, reemplazas valores, y queda:

    6*√(405)*cosφ = 108, divides por 12 y divides por √(405) en ambos miembros, y queda:

    cosφ ≅ 0,894, compones en ambos miembros con la función inversa del coseno, y queda:

    φ ≅ 26,565°.

    Espero haberte ayudado.






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    Milly
    el 5/10/19

    Buenos días! Alguien podría echarme una mano con el ejercicio 23 porfavor, tengo próximamente el examen y no consigo resolverlo. 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/10/19

    Tienes los datos:

    M = 1000 Kg = 103 Kg (masa del satélite),

    h = 500 Km (altura orbital del satélite), y de aquí tienes:

    r = RT + h = 6371 + 500 = 6871 Km = 6,871*106 m (radio orbital del satélite).

    Luego, planteas la expresión del módulo del campo gravitatorio terrestre en un punto de la órbita del satélite, y queda:

    E = G*MT/r2 = 6,674*10-11*5,972*1024/(6,871*106)2 = 8,442 m/s2,

    y observa que este es el valor de la aceleración normal (o centrípeta) del satélite.

    Luego, planteas la expresión de la aceleración centrípeta del satélite en función de su radio orbital y de su velocidad lineal, y queda:

    v2/r = E, y de aquí despejas:

    v = √(r*E), reemplazas valores, y queda:

    v = √(6,871*106*8,442) = √(58,005*106) = 7,616*103 m/s = 7,616 Km/s ≅ 8 Km/s.

    Espero haberte ayudado.

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    carmela
    el 4/10/19

    En este ejercicio tampoco me da la misma solución que en el libro. Podéis echarle un vistazo? Mil gracias

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/10/19

    Vamos con una orientación.

    Has planteado correctamente las expresiones de los módulos de los desplazamientos (h), en función de la aceleración gravitatoria (g), y del tiempo (t1) empleado en la caída libre de la piedra, y del tiempo empleado en el regreso del sonido (t2) al punto de partida de la piedra (observa que empleamos unidades internacionales):

    h = (1/2)*g*t12,

    h = vs*t2

    y tienes en tu enunciado la relación entre los dos intervalos de tiempo:

    t1 + t2 = 3,6, y de aquí has despejado:

    t2 = 3,6 - t1 (1).

    Luego, reemplazas datos (vs = 340 m/s, g = 9,8 m/s2) en las dos primeras ecuaciones, y quedan:

    h = 4,9*t12 (2),

    h = 340*t2 (3).

    Luego, sustituyes la expresión señalada (1) en la ecuación señalada (3), y queda:

    h = 340*(3,6 - t1), distribuyes el segundo miembro, y queda:

    h = 1224 - 340*t1, y de aquí despejas:

    t1 = (1224 - h)/340 (4).

    Luego, sustituyes la expresión señalada (4) en la ecuación señalada (2), y queda:

    h = 4,9*( (1224 - h)/340 )2,

    y queda que desarrolles el segundo miembro, y luego resuelvas la ecuación polinómica cuadrática (te dejo la tarea, que por cierto es algo tediosa).

    Espero haberte ayudado.

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    carmela
    el 5/10/19

    Mil gracias Antonio pero me sale una solución disparatada. El planteamiento que yo he hecho igualando h porque es la misma para ambos movimientos está mal?

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    Uriel Dominguez
    el 4/10/19
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    Me ayudan con ese ejercicio de termodinámica? Por favor. 

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    David
    el 14/10/19

    Te sugiero estos videos... Ciclo de Carnot

    A partir de ahí no puedo ayudarte mucho pues Carnott no es un contenido especifico de Bachiller en Física.
    Espero lo entiendas, un fuerte abrazo

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    Frank Way
    el 3/10/19

    Hola disculpen me podrian ayudar con este ejercicio? no se si lo resolvi bien tengo dudas con el pasaje de parametros no se donde va (m/s) y donde va solo (segundos) lo marque con signo de pregunta,desde ya muchas gracias!

    Un proyectil es lanzado desde una altura de 10 mts y cae a 30 mts medido horizontalmente. la velocidad inicial vertical es 11.4m/s hacia arriba. determinar:

    a)el vector velocidad cuando el proyectil llega al piso.

    b) la altura maxima alcanzada

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    Raúl RC
    el 4/10/19

    te recomiendo estos videos:


    Tiro oblicuo o parabólico

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    Frank Way
    el 4/10/19

    Disculpa te agradesco por los videos pero quiero que me dighas sino es mucho pedir si mi resolucion es correcta, y quiero que me ayudes con eso de los parametros ya que se me complica, disculpa desde ya te agradesco!

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 4/10/19

    Establece un sistema de referencia con instante inicial: ti = 0 correspondiente al lanzamiento del proyectil, con eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento del móvil, con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas a nivel del suelo.

    Luego, tienes los datos iniciales (observa que empleamos unidades de medida internacionales):

    xi = 0 (componente horizontal de la posición inicial),

    yi = 10 m (componente vertical de la posición inicial);

    vx = a determinar (componente horizontal de la velocidad, que es constante),

    vyi = 11,4 m/s (componente vertical de la velocidad inicial);

    ax = 0 (componente horizontal de la aceleración),

    ay = -g = -9,8 m/s2 (componente vertical de la aceleración).

    Luego, planteas las ecuaciones de posición y de velocidad de Tiro Parabólico (mira los vídeos que te recomienda el colega Raúl), reemplazas datos iniciales, resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    x = vx*t (1),

    y = 10 + 11,4 - 4,9*t2 (2),

    vx = a determinar,

    vy = 11,4 - 9,8*t (3). 

    Luego, tienes los datos correspondientes a la llegada del proyectil al suelo:

    x = 30 m,

    y = 0;

    luego, reemplazas estos valores en las ecuaciones de posición señaladas (1) (2), y queda:

    30 = vx*t (4),

    0 = 11,4 - 4,9*t2, y de aquí despejas: t = √(11,4/4,9), resuelves, y queda:

    ≅ 1,525 s (5), que es el instante en el cuál el proyectil llega al suelo;

    luego, reemplazas este valor en la ecuación señalada (4), y luego despejas: vx ≅ 30/1,525, resuelves, y queda:

    vx ≅ 19,668 m/s (6), que es la componente horizontal de la velocidad del proyectil en todo instante.

    a)

    Reemplazas el valor remarcado y señalado (5) en las ecuación de la componente vertical de la velocidad señalada (3), y queda:

    vy ≅ 11,4 - 9,8*1,525, resuelves, y queda:

    vy ≅ -3,545 m/s, que es la componente vertical de la velocidad del proyectil cuando llega al suelo;

    luego, con los valores de las componentes de la velocidad que tienes remarcados, tienes que la expresión vectorial de la velocidad del proyectil cuando llega al suelo queda:

    v(1,525) ≅ < 19,668 ; -3,545 > m/s.

    b)

    Planteas la condición de altura máxima (el proyectil "no asciende ni desciende" en el instante correspondiente), y queda la ecuación:

    vy = 0, sustituyes la expresión señalada (3), y queda:

    11,4 - 9,8*t = 0, y de aquí despejas: t = 11,4/9,8, resuelves, y queda:

    ≅ 1,163 s, que es el instante en el cuál el proyectil alcanza su altura máxima;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación de la componente vertical de la posición señalada (2), y queda:

    y  10 + 11,4*1,163 - 4,9*1,1632, resuelves, y queda:

     16,631 m, que es el valor de la componente vertical de la posición en el instante en el cuál el proyectil alcanza su altura máxima, por lo que tienes que este último valor remarcado es la altura máxima que alcanza el proyectil, medida desde el nivel del suelo.

    Espero haberte ayudado.

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    alvaro
    el 3/10/19
    flagflag

    El campo de una onda electromagnética plana en el vacío se representa, usando unidades del S.I. por:

    Ex = O Ey = 0,5 cos [2 π -107(t-x/c)] Ez = O

    a) Determinar la longitud de onda y la dirección de propagación

    b) Calcular el campo magnético de la onda

    DATO: ε0 = 8,85 '10-12 N-1 .C2 .m-2

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    David
    el 14/10/19

    Se trata de que DESPUES DE IR A CLASE (ver los vídeos relacionados con vuestras dudas) enviéis dudas concretas, muy concretas. Y que nos enviéis también todo aquello que hayais conseguido hacer por vosotros mismos. Paso a paso, esté bien o mal. No solo el enunciado. De esa manera podremos saber vuestro nivel, en que podemos ayudaros, cuales son vuestros fallos.... Y el trabajo duro será el vuestro. Nos cuentas ¿ok? #nosvemosenclase ;-)

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    alvaro
    el 3/10/19
    flagflag

    9.Una emisora emite ondas electromagnéticas armónicas de forma isótropa. A 1 km de distancia, la amplitud del campo magnético es igual a 3x10-10 T. Despreciando la atenuación debida al aire, la amplitud del campo eléctrico a 3 km de distancia de la emisora vale:

    a) 10/3 mV/m b) 30 mV/m c) 10 mV/m d) 90 mV/m 

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    Raúl RC
    el 4/10/19

    Se trata de que adjunteis todo lo que hayas podido hacer, no solo el enunciado. No estamos para haceros los deberes, y por favor, dudas de secundaria y bachiller, no universitarias, sorry

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    alvaro
    el 3/10/19

    Cuando luz de una determinada frecuencia atraviesa 2 cm de un material sale un 10%. ¿Cuál es el valor del coeficiente de atenuación o de absorción del material?:

    a) 0,023 cm-1 b) 1 cm-1 c) 0,1 cm-1 d) 1,15 cm-1 

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    Raúl RC
    el 4/10/19

    Aplicas I=I0·e^(-β·l)

    siendo I=0,9I0

    Te faltaría despejar β


    tt
    Tedfsda


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