Foro de preguntas y respuestas de Física

Haz una nueva pregunta * Para dejar preguntas en el foro debes ser usuario registrado. Regístrate o inicia sesión

  • Kevinicon

    Kevin
    el 28/9/18

    Me podrían ayudar con este ejercicio de cinemática?


    gracias!

    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 28/9/18


    thumb_up0 voto/sflag
  • Benjota Jaramillo (gamersxd)icon

    Benjota Jaramillo (gamersxd)
    el 28/9/18

    Este ejercicio es de calorimetria

    Se tiene un recipiente aislado con 1 litro de agua a 25ºC que se quiere enfriar hasta 4ºC. Averigua cuántos cubitos de hielo a 20g cada uno habrá que añadir al agua, sabiendo que se extraen de un congelador a -10ºC.

    Me ayudan please!! 

    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 28/9/18

    Te recomiendo veas previamente estos vídeos:


    Equilibrio térmico

    thumb_up0 voto/sflag
    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 28/9/18

    Vamos con una orientación.

    Observa que la masa inicial de agua permanece en estado líquido en todo el proceso, pero que la masa inicial de hielo debe cambiar de estado.

    Luego, planteas la ecuación de equilibrio térmico (la cantidad de energía (ΔQa) cedida por la masa inicial de agua (Ma) es igual a la cantidad de energía (ΔQh) absorbida por la masa inicial de hielo (Mh) para elevar su temperatura hasta el punto de fusión, cambiar de estado, y alcanzar la temperatura final de equilibrio del sistema, y queda:

    ΔQaΔQh = 0 (1).

    Luego, planteas las expresiones de las cantidades de energía, y tienes:

    ΔQa = Ma*Ca*(tf - tia),

    ΔQh = Mh*Ch*(0 - tih) + Mh*LfaMh*Ca*(tf - 0).

    Luego, sustituyes ambas expresiones en la ecuación señalada (1), cancelas términos nulos, resuelves signos, y queda:

    Ma*Ca*(tf - tia) - Mh*Ch*tih + Mh*Lfa + Mh*Ca*tf = 0 (2).

    Luego, tienes los datos de tu enunciado:

    Ma = 1 Kg (masa de un litro de agua líquida),

    tia = 25 °C (temperatura inicial de la masa inicial de agua),

    tf = 4 °C (temperatura final de equilibrio del sistema),

    Mh = a determinar (masa inicial de hielo),

    tih = -4 °C (temperatura inicial de la masa inicial de hielo);

    y tienes los datos que puedes encontrar en tablas y libros:

    Ca = 4184 J/(°C*Kg) (calor específico del agua líquida),

    Ch = 2092 J/(°C*Kg) (calor específico del hielo),

    Lf = 334720 J/Kg (calor latente de fusión del agua).

    Luego, solo queda que reemplaces valores y resuelvas la ecuación señalada (2), cuya única incógnita es la masa inicial de hielo (Mh).

    Luego, puedes plantear que la cantidad de cubitos de hielo (N), es igual a la división entre la masa inicial de hielo y la masa de un cubito, cuyo valor tienes en tu enunciado (Mc = 0,02 Kg), y queda:

    N = Mh/Mc,

    y solo quedará que hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • David Zuritaicon

    David Zurita
    el 27/9/18

        Me podeis ayudar con el apartado b). Gracias!!


    2.2 Una persona lanza una bola verticalmente en sentido ascendente. A una ventana, a 20 m de altura, hay un observador que mide el tiempo desde que ve pasar por delante de él la bola hasta que la vuelve a ver bajar también por delante suyo.

    a) ¿Qué tiempo medirá si la velocidad inicial de la bola era de 25 m / s?

    b) Cuanto valdría la velocidad inicial en el caso de que el observador midiera un tiempo de 5s?

    Sol: a) 3,12 s b) 31,5 m / s

    replythumb_up0 voto/sflag
    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 28/9/18

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen al nivel de la posición inicial de la bola, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente al lanzamiento de la bola.

    Luego, tienes los datos iniciales:

    yi = 0, vi = a determinar, a = -g = -9,8 m/s2.

    Luego, planteas las ecuaciones de posición y de velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (en este caso Tiro Vertical), cancelas términos nulos, resuelves coeficientes, y queda:

    y = vi*t - 4,9*t2 (1),

    v = vi - 9,8*t (2).

    a)

    Tienes los datos:

    y = 20 m (posición del observador),

    vi = 25 m/s (velocidad inicial de la bola).

    Luego, reemplazas estos valores en las ecuación señalada (1), y queda:

    20 = 25*t - 4,9*t2, sumas 4,9*t2 y restas 25*t en ambos miembros, y queda:

    4,9*t2 - 25*t + 20 = 0,

    que es una ecuación polinómica cuadrática, cuyas soluciones son:

    t1 0,993 s,

    t2  4,109 s,

    por lo que puedes concluir que el intervalo de tiempo queda:

    Δt = t2 - t1 4,109 - 0,993  3,116 s.

    b)

    Aquí vamos con una orientación.

    Puedes llamar T al primer instante, y (T + 5 s) al segundo instante, sustituyes estas expresiones y el valor de la posición del observador en la ecuación señalada (1), y queda:

    20 = vi*T - 4,9*T2,
    20 = vi*(T+5) - 4,9*(T+5)2;

    mantienes la primera ecuación, sustituyes a la segunda ecuación por la resta entre ella y la primera, y el sistema de ecuaciones queda:

    20 = vi*T - 4,9*T2,

    0 = vi*(T+5) - 4,9*(T+5)2 - vi*T + 4,9*T2,

    desarrollas los dos primeros términos de la segunda ecuación, reduces términos semejantes (observa que tienes cancelaciones, y queda:

    20 = vi*T - 4,9*T2,

    0 = 5*vi - 49*T + 122,5;

    luego, solo queda que despejes la incógnita vi de la segunda ecuación, sustituyas su expresión en función de T, y luego resolver (observa que T toma valores positivos para este problema).

    Haz el intento de terminar la tarea, y si te resulta necesario no dudes en volver a consultar.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • Eva icon

    Eva
    el 27/9/18

    Buenas, me pueden ayudar ha hacer este ejercicio:


    Para mantener abierta la ventana de la figura se utiliza la barra articulada PP '. Determinar:

    a) La fuerza F que hace la barra.

    b) Los componentes vertical Fv y horizontal Fh de la fuerza que la bisagra O se refiere a la ventana.


    Como debo colocar las fuerzas y reacciones en el diagrama del cuerpo libre?????


    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 28/9/18

    No me deja ver el link, sería mejor que hicieras una captura de pantalla de la imagen.

    thumb_up0 voto/sflag
  • Jorgeicon

    Jorge
    el 27/9/18
    flag

    Hola, el ejercicio 14 como se hace?

    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 28/9/18

    En castellano plis 

    thumb_up0 voto/sflag
  • Kevinicon

    Kevin
    el 26/9/18

    Me ayudarían no me da el resultado que dice ahí 

    replythumb_up0 voto/sflag
    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 27/9/18

    Si consideras que el tren parte desde el resposo, tienes para la primera etapa:

    d1 = (1/2)*a1*t12 = (1/2)*2*152 = 225 m (desplazamiento),

    v1 = a1*t1 = 2*15 = 30 m/s (rapidez final).

    Luego, tienes que la rapidez constante de la segunda etapa es 30 m/s, por lo que tienes:

    d2 = v2*t = 30*65 = 1950 m (desplazamiento),

    v2 = 30 m/s (rapidez).

    Luego, tienes que la rapidez inicial de la tercera etapa es 30 m/s y que la rapidez final es cero, por lo que puedes plantear:

    1)

    2*a3*d3 = vf32 - vi32, reemplazas valores, cancelas el término nulo, y queda:

    2*(-2,7)*d3 = -302, divides por -5,4 en ambos miembros, y queda:

    d3 ≅ 166,667 m (desplazamiento);

    2)

    vi3 + a3*t3 = vf3, reemplazas valores, y queda:

    30 - 2,7*t3 = 0, restas 30 en ambos miembros, y queda:

    -2,7*t3 = -30, divides por -2,7 en ambos miembros, y queda:

    t3 ≅ 11,11 s (tiempo empleado).

    a)

    Planteas la expresión del desplazamiento total, y queda:

    dt = d1 + d2 + d3, reemplazas valores, y queda:

    dt 225 + 1950 + 166,667 = 2341,667 m.

    b)

    Planteas la expresión del tiempo total empleado, y queda:

    tt = t1 + t2 + t3, reemplazas valores, y queda:

    tt ≅ 15 + 65 + 11,11 ≅ 91,11 s. 

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • Rocio Redero Condeicon

    Rocio Redero Conde
    el 26/9/18

    Por favor me podéis ayudar con este ejercicio de campo gravitatorio.


    Me dicen que la masa de Marte es 9 veces menor que la de la Tierra y su diámetro es 0,5 veces el terrestre. Me piden:

    a) Velocidad de escape de Marte

    b)¿Altura máxima alcanzada por un proyectil lanzado verticalmente hacia arriba, desde la superficie de Marte, a 7,2x10∧3kmh∧-1?

    Datos: g=9,8ms∧-2;Rt=6370km


    Gracias

    replythumb_up0 voto/sflag
    Agustínicon

    Agustín
    el 26/9/18

    Buenas! Espero ser claro.. si MM= MT/9, si el diametro es la mitad, entonces su radio también..

    RM=RT/2=3185(km)=3,185*106m.

    Luego para determinar la velocidad de escape, sabemos que es: √2*G*M/RM pero como no nos dan G ni la masa de Marte; Luego deduciendo, obtenemos G*Mm=gm*Rm2 luego la velocidad de escape es la raiz de 2*g_marte *R_marte

    Conocemos su radio, entonces calculamos g en su superficie:

    g_marte=G*Mm/Rm^2=  G* (Mt/9)/(Rt/2)^2= 4/9G Mt/Rt^2= 4/9gt= 4,44(m/s^2)

    Luego su velocidad de escape es: 5,32 (km*s^-1)

    El b, por energía sale que:

    1/2mv0^2=-G*Mm*m/r- (-G*Mm*m/Rm), eliminando y sacando factor comun, obtengo: gm*Rm^2(1/Rm-1/r)

    Despejo v^2, v^2= 2gm*Rm-(2gm*Rm^2)/r, después despejo r, y obtengo: 3189511m como r=Rm+h, donde h=r-Rm=4511m

    Perdón por no usar los subíndices, me cansé jaja! Saludos!!

    thumb_up0 voto/sflag
  • David Poyatosicon

    David Poyatos
    el 25/9/18

    Hola, como se resolveria el siguiente ejercicio

    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 25/9/18


    thumb_up0 voto/sflag
  • matiiicon

    matii
    el 25/9/18

    PLANO INCLINADO CON ROZAMIENTO


    probé todas las maneras y no me da el resultado, el a) me tendría que dar 17,1m y el b)6,27seg

    pero el a) me da 37,7m, no se qué estoy haciendo mal

    ayudaaa

    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 25/9/18

    Adjunta tu procedimiento y te ayudamos

    thumb_up0 voto/sflag
  • Alejandro Rochasicon

    Alejandro Rochas
    el 25/9/18

    Un satélite describe una órbita circular en torno a la tierra. Exprese sus energías cinética y potencial en función de las masas del satélite y de la tierra y del radio orbital. Determine la relación entre la energía potencial y la energía total.

    Yo he llegado a que la Ep = -GMm/r y que la Ec = 1/2*GMm/r  pero se supone que la Ec = -Ep asi que el 1/2 sobraria


    replythumb_up0 voto/sflag
    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 25/9/18

    No...Ep=-2Ec

    thumb_up0 voto/sflag
    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 26/9/18

    Planteas la expresión de la energía potencial gravitatoria del satélite, y queda:

    EP = -GMm/r.

    Luego, planteas la expresión del módulo de la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Tierra sobre el satélite, y queda:

    F = GMm/r2;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton para el satélite, y queda la ecuación:

    GMm/r2 = macp;

    luego, divides por la masa del satélite en ambos miembros, y queda:

    GM/r2 = acp;

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

    GM/r2 = v2/r;

    luego, multiplicas por r en ambos miembros de la ecuación, y queda:

    GM/r = v2;

    luego, multiplicas por la mitad de la masa del satélite en ambos miembros (observa que en el segundo miembro queda la expresión de la energía cinética de traslación del satélite, y queda:

    (1/2)GMm/r = EC.

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica total del satélite, y queda:

    EM = EP + EC, sustituyes expresiones en el segundo miembro, y queda:

    EM = -GMm/r + (1/2)GMm/r, reduces términos semejantes en el segundo miembro, y queda:

    EM = -(1/2)GMm/r.

    Luego, planteas la razón entre la energía potencial gravitatoria y la energía mecánica total para el satélite, y queda:

    r = EP / EM (*), sustituyes expresiones, y queda:

    r = (-GMm/r) / ( -(1/2)GMm/r, simplificas, resuelves, y queda:

    r = -2,

    sustituyes el valor remarcado en la ecuación señalada (*), y queda:

    -2 = EP / EM, multiplicas por EM en ambos miembros, y queda:

    -2EM = EP,

    por lo que puedes concluir que la energía potencial gravitatoria del satélite es igual al opuesto del doble de su energía mecánica total.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag