Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Adrian Paez Marquez
    el 18/11/18

     Al lanzar con una honda una piedra de 100 g ejercemos sobre las correas una fuerza de 

    200 N. Si la piedra describe círculos de 80 cm de radio: a) ¿con que celeridad saldrá cando la 

    soltemos?; b) ¿Que sucedería si describiese con la misma celeridad círculos de radio 50 cm?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda:

    F = M*acp,

    expresas al módulo de la aceleración centrípeta en función del radio de la trayectoria y de la velocidad lineal, y queda:

    F = M*v2/R, 

    multiplicas por R/M en ambos miembros, y queda:

    F*R/M = v2

    extraes raíz cuadrada en ambos miembros (observa que elegimos la raíz positiva), y queda:

    √(F*R/M) = v,

    que es la expresión del  módulo de la velocidad lineal en función de la fuerza aplicada, del radio de giro y de la masa de la piedra.

    Luego, tienes los datos:

    M = 100 g = 0,1 Kg,

    F = 200 N,

    R = 80 cm = 0,8 m;

    reemplazas en la ecuación remarcada, y queda:

    v = √(200*0,8/0,1) = √(1600) = 40 m/s.

    Luego, si el radio de giro es: R1 = 50 cm = 0,5 m,

    reemplazas en la ecuación remarcada, y queda:

    v1√(200*0,5/0,1) = √(1000) m/s ≅ 31,623 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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    Adrian Paez Marquez
    el 18/11/18

    Un barco de 10000 Tm es remolcado con celeridad constante por un canal mediante dos

    tractores, uno a cada lado, que tiran de él con idéntica fuerza mediante cuerdas que forman un 

    ángulo de 45º con la dirección de avance del barco. Si la fuerza de rozamiento del barco con

    agua es de 2000 N ¿qué fuerza hace cada uno de los tractores?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Observa que en la dirección horizontal perpendicular a la dirección de desplazamiento del barco tienes que las componentes de las fuerzas ejercidas por los tractores se equilibran.

    Observa que en la dirección de desplazamiento del barco actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Acción del primer tractor: F1 = F*cos(45°) acorde al desplazamiento del barco,

    Acción del segundo tractor: F2 = F*cos(45°) acorde al desplazamiento del barco,

    Rozamiento del agua: fr = 2000 N opuesto al desplazamiento del barco.

    Luego, aplicas la Primera Ley de Newton (observa que el barco se desplaza con velocidad constante), y queda:

    F1 + F2 - fr = 0, sumas fr en ambos miembros, y queda:

    F1 + F2 = fr, sustituyes expresiones, reduces términos semejantes en el primer miembro, y queda:

    2*F*cos(45°) = 2000, resuelves el coeficiente en el primer miembro, y queda:

    F*√(2) = 2000, divides por √(2) en ambos miembros, y queda:

    F = 2000/√(2) = 1000*√(2) N ≅ 1414,214 N.

    Espero haberte ayudado.

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    Adrian Paez Marquez
    el 18/11/18

    Un cuerpo de 50 kg se lanza hacia arriba por una pendiente de 170 m de largo que forma un 

    ángulo de 30º con la horizontal. La celeridad con la que inicia el ascenso es de 40 m/s. Calcula 

    la altura máxima que alcanza antes de comenzar a resbalar hacia abajo: a) cuando el 

    rozamiento es despreciable; b) cuando el rozamiento es de 150 N.; c) calcula el tiempo que 

    tarda en volver al punto de partida en el caso en el que el rozamiento es 150 N


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    Raúl RC
    el 18/11/18

    a) se cumple el ppio de conservacion de la energia al no haber rozamiento:

    Eci+Epi=Ecf+Epf

    La energia potencial inicial es cero al ser altura cero y la cinetica final es cero al ser la velocidad final nula, con lo cual:

    0,5·50·402=50·9,8·h =>h=81,63 m

    b) para este apartado te recomiendo este video:

    https://www.youtube.com/watch?v=JvQY85uPF54


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    Alexis Romero
    el 18/11/18

    Hola me podrían ayudar con el desarrollo de este problema.

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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Aplicando la ley de Boyle Mariotte se tiene que:

    P1•V1=P2•V2

    Siempre que la temperatura sea constante. Lo demas es sustituir los valores 

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    carmela
    el 18/11/18

    Tengo un problema de alcances que dice: un leon puede acelerar a 10m/s", y una gacela a 5 m/s". Si la distancia innicial entre esllos es de 25 m, ¿cuánto tiempo ha de mantener el leon su aceleración para alcanzar la gacela?

    Se me plantean varias dudas, si no me da la velocidad inicial qué hago? Supongo que es 0 en ambos casos? Después cuando planteo la ecuación se me van los tiempos. Me podéis indicar cómo hacerlo?  Mil gracias


    Francisco Javier (o quien pueda ayudarme) ¡socorro! la respuesta correcta es 3.2 s y no raíz de 5. ¿Se te ocurre algo?



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    Jerónimo
    el 18/11/18

    Considerando el origen de coordenadas en la posición inicial del león.

    posición del león     x=1/2 10t²

    posición  de la gacela  x=25+1/2  5t²

    Se encontrarán cuando las posiciones se igualen  1/2 10t²=25+1/2  5t²

    5t²=25+2,5t²          2,5t²=25     t=√25/2,5=3,16s

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Establece un sistema de referencia con origen en la posición inicial del león, con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la posición de la gacela, y con instante inicial: ti = 0.

    Luego, tienes los datos iniciales para el león (consideramos que este animal se encuentra inicialmente en reposo):

    xi = 0, vi = 0, a = 10 m/s2;

    luego, planteas la ecuación tiempo-posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    xL = xi + vi*t + (1/2)*a*t2,

    reemplazas datos, resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    xL = 5*t2 (1).

    Luego, tienes los datos iniciales para la gacela (consideramos que este animal se encuentra inicialmente en reposo):

    xi = 25 m, vi = 0, a = 5 m/s2;

    luego, planteas la ecuación tiempo-posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    xG = xi + vi*t + (1/2)*a*t2,

    reemplazas datos, resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    xG = 25 + (5/2)*t2 (2).

    Luego, planteas la condición de encuentro, y queda:

    xL = XG

    sustituyes las expresiones señaladas (1) (2), y queda:

    5*t2 = 25 + (5/2)*t2,

    multiplicas por 2/5 en todos los miembros de la ecuación, y queda:

    2*t2 = 10 + 1*t2,

    restas 1*t2 en ambos miembros, y queda:

    t2 = 10, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    t = √(10) s ≅ 3,162 s, que es el instante de encuentro entre los dos animales;

    luego, reemplazas el valor remarcado en las ecuaciones señaladas (1) (2), y queda:

    xL = 5*( √(10) )2 = 5*10 = 50 m,

    xG = 25 + (5/2)*√(10) )2 = 25 + (5/2)*10 = 25 + 25 = 50 m,

    por lo que tienes que la posición de encuentro es:

    xe = 50 m.

    Espero haberte ayudado.

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    DIEGO
    el 18/11/18

    Un coche teledirigido pasa por la marca de salida de una pista rectilínea a una velocidad de 90km/h en eses momento frena de manera que la velocidad disminuye 5m/s cada segundo. Calcula la velocidad y la posición después de3 seg. y de 6 seg. de aplicar la frenada.

    Gracias

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Tienes la velocidad inicial del coche:

    vi = 90 Km/h = 90*1000/3600 = 25 m/s.

    Tienes los datos necesarios para calcular la aceleración (observa que la velocidad del coche disminuye):

    a = Δv/Δt = (-5m/s)/(1 s) = - 5 m/s2.

    Luego, planteas la expresión de la velocidad del coche en función del tiempo de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que consideramos que el instante inicial es: ti = 0), y queda:

    v(t) = vi + a*t,

    reemplazas valores, y queda:

    v(t) = 25 - 5*t.

    Luego, evalúas la expresión de la velocidad que tienes remarcada para el primer instante en estudio, y queda:

    v(3) = 25 - 5*3 = 25 - 15 = 10 m/s.

    Luego, evalúas la expresión de la velocidad que tienes remarcada para el segundo instante en estudio, y queda:

    v(6) = 25 - 5*6 = 25 - 30 = -5 m/s,

    que no tiene sentido para este problema,

    porque si planteas la condición de detención del coche:

    v(t) = 0, sustituyes la expresión de la función velocidad que tienes remarcada, y queda:

    25 - 5*t = 0, restas 25 en ambos miembros, y queda:

    -5*t = -25, divides por -5 en ambos miembros, y queda:

    t = 5 s, por lo que tienes que el coche ya está detenido en el segundo instante en estudio (t = 6 s).

    Luego, si consideras que la posición inicial del coche es: xi = 0, planteas la expresión de la posición del coche en función del tiempo, y queda:

    x(t) = xi + vi*t + (1/2)*a*t2, reemplazas valores, cancelas el término nulo, resuelves coeficientes, y queda:

    x(t) = 25*t - (5/2)*t2;

    luego, evalúas para el primer instante en estudio, y queda:

    x(3) = 25*3 - (5/2)*32 = 75 - 45/2 = 105/2 = 52,5 m,

    luego, evalúas para el instante de detención, y queda:

    x(5) = 25*5 - (5/2)*52 = 125 - 125/2 = 125/2 = 62,5 m;

    por lo que tienes que la posición del coche para el segundo instante en estudio (observa que ya está detenido) es:

    x(6) = 62,5 m.

    Y si luego de la detención, tienes que se mantiene la aceleración del coche, observa que éste vuelve sobre su trayectoria, y su posición y su velocidad en el segundo instante en estudio quedan:

    x(6) = 25*6 - (5/2)*62 = 150 - 90 = 60 m,

    v(6) = -5 m/s.

    Espero haberte ayudado.


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    DIEGO
    el 18/11/18

    Alguien me puede ayudar en este problema?

    Las casas de Clara y Marc están en la misma carretera a 5 km de distancia. El sábado van a quedar para intercambiarse un juego, cogerán las bicis a las 12 y se verán en el camino, como Marc pedalea mas despacio ( 6m/s) que Clara ( 10m/s ) saldrá 5 min antes. Donde y cuando se encontraran?


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    Jerónimo
    el 18/11/18

    A partir de v=e/t      e=vt                 e1 =eMarc =6t             e2=eClara=10(t-300)

    e1+e2=5000 m

    6t+10(t-300)=5000              t=500s= 8,3 minutos                e1=3000m           e2=2000m      

    Se encuentran a las 12h 08minutos 18 s               a 3000m de Marc

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Establece un sistema de referencia con origen de coordenadas en la casa de Clara, y con eje OX con dirección y sentido positivo hacia la casa de Marc, y con instante inicial (ti = 0) correspondiente a la partida de Marc (observa que es a las 11:55 horas).

    Luego, tienes los datos iniciales para Marc:

    ti = 0 (instante inicial, que corresponde a las 11:55 horas),

    xi = 5 Km = 5000 m (posición inicial)

    v = -6 m/s (velocidad constante, y presta atención a su sentido);

    luego, planteas la ecuación de posición de Movimiento Rectilíneo Uniforme, y queda:

    xM = xi + v*(t - ti), reemplazas datos, cancelas términos nulos, y queda:

    xM = 5000 - 6*t (1).

    Luego, tienes los datos iniciales para Clara:

    ti = 5 min = 5*60 = 300 s (instante inicial, que corresponde a las 12:00 horas),

    xi = 0 (posición inicial)

    v = 10 m/s (velocidad constante, y presta atención a su sentido);

    luego, planteas la ecuación de posición de Movimiento Rectilíneo Uniforme, y queda:

    xC = xi + v*(t - ti), reemplazas datos, cancelas términos nulos, y queda:

    xC = 10*(t-300) (2).

    Luego, planteas la condición de encuentro, y queda:

    xC = xM,

    sustituyes las expresiones remarcadas y señaladas (2) (1), y queda:

    10*(t - 300) = 5000 - 6*t, 

    distribuyes el primer miembro, y queda:

    10*t - 3000 = 5000 - 6*t,

    sumas 6*t y sumas 3000 en ambos miembros, y queda:

    16*t = 8000, 

    divides por 16 en ambos miembros, y queda:

    t = 500 s (3), que expresado en unidades usuales de tiempo queda t = 8 min 20 s,

    que es el instante de encuentro, medido desde la partida de Marc,

    por lo que el horario en el que se encuentran los dos amigos es:

    te = 11:55 h + 8 mi 20 s = 12:03:20 h.

    Luego, reemplazas el valor remarcado y señalado (3) en las ecuaciones señaladas (1) (2), y queda:

    xM = 5000 - 6*t = 5000 - 6*500 = 5000 - 3000 = 2000 m = 2 Km,

    xC = 10*(500 - 300) = 10*200 = 2000 m = 2 Km,

    por lo que tienes que los amigos se encuentran a 2 Km de la casa de Clara (recuerda que allí establecimos el origen de coordenadas), y por lo tanto, tienes que el punto de encuentro está ubicad a 3 Km de la casa de Marc.

    Espero haberte ayudado.

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    Alex Pedersen
    el 17/11/18
    flag

    Hola me ayudan con este ejercicio de polarización?

    Dos polarizadores están orientados de manera que se transmita la máxima cantidad de luz. ¿A qué fracción de este valor máximo se reduce la intensidad de la luz transmitida cuando se gira el segundo polarizador en 20°, 45° y 60°?


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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Lo siento pero no atendemos dudas universitarias que no tengan que ver con los vídeos que el profe ha grabado específicamente.

    Tu duda se corresponde con óptica de universidad, sorry

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    Selenegc01
    el 17/11/18

    Hola, ¿alguien puede ayudarme en el planteamiento matemático? 


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    Raúl RC
    el 17/11/18

    Con la constante del muelle puedes calcular la relacion de dispersion:

    k=mω2 con esto hallas la frecuencia angular:

    Teniendo en cuenta que el movimiento que se produce es de tipo armonico simple tienes que:

    x(t)=Asen(ωt+φ0)

    La velocidad sera la derivada respecto del tiempo:

    v(t)=Aωcos(ωt+φ0) siendo vmax=Aω siendo A=0,04 m (dato del problema).

    Finalmente la aceleracion será:

    a(t)=-Aω2sen(ωt+φ0) siendo amax=Aω2 (en módulo, despreciamos el signo)

    Solo te falta sustituir.

    Mejor? ;)


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    Selenegc01
    el 18/11/18

    Llegue a ese planteamiento, pero no me sale aún así 

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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Teniendo en cuenta los aspectos energeticos, la posicion que alcanza cuando la velocidad es máxima es para x=0 y cuando la aceleracion es máxima se produce en el extremo, es decir cuando x=A


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    alvaro
    el 17/11/18

    Dos planetas tiene la misma intensidad de gravedad en su superficie. Cual será la relación entre sus radios sabiendo que la masa de uno es 25 veces la masa del otro:

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    Raúl RC
    el 17/11/18

    Sabiendo que g1=g2

    Tenemos que para el 1º planeta:

    g1=GM1/R12

    Para el 2º planeta:

    g2=GM2/R22

    Igualando expresiones:

    M2·R12=M1·R22

    R1=√(M1/M2)·R2

    Como M1=25M2

    R1=5·R2





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