Foro de preguntas y respuestas de Física

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  • María José Laraicon

    María José Lara
    hace 4 días, 14 horas

    Se empuja una silla de 5kg de masa de manera que alcanza una velocidad de 2m/s y se detiene al cabo de 3 s. Calcula el coeficiente de rozamineto.

    No me dan ningún dato más y no encuentro ninguna manera para resoverlo, me seria de gran ayuda que me pudisesis sugerir algo. Gracias. 


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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 4 días, 12 horas

    Si supones que la silla se desplaza sobre una superficie horizontal, observa que una vez que es liberada, tienes que sobre ella actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos, con respecto a un sistema de referencia con eje OX horizontal con dirección y sentido positivo acordes al desplazamiento de la silla, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba (consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2):

    Peso: P = M*g = 5*10 = 50 N, vertical hacia abajo,

    Acción normal de la superficie: N, vertical hacia arriba,

    Rozamiento de la superficie: fr = μ*N, horizontal opuesta al sentido de desplazamiento de la silla;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    -fr = M*a,

    N - P = 0;

    sumas P en ambos miembros de la segunda ecuación, sustituyes expresiones, y queda:

    -μ*N = M*a,

    N = P = 50 N,

    reemplazas valores que tienes en tu enunciado y también el valor remarcado en la primera ecuación, y queda:

    -μ*50 = 5*a, divides por 5 en ambos miembros, ordenas factores, y queda:

    -10*μ = a (1), que es la expresión de la aceleración de la silla en función del coeficiente dinámico de rozamiento.

    Luego, planteas la ecuación tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que consideramos como instante inicial: ti = 0 al que corresponde al momento en que la silla es liberada), y queda:

    vf = vi + a*t,

    reemplazas datos que tienes en tu enunciado (vi = 2 m/s, vf = 0. t = 3s). sustituyes la expresión señalada (1), y queda:

    0 = 2 - 10*μ*3, resuelves el coeficiente en el último término, y queda:

    0 = 2 - 30*μ, sumas 30*μ en ambos miembros, luego divides por 30 en ambos miembros, y queda:

    μ = 1/15 ≅ 0,067, que es el valor del coeficiente dinámico de rozamiento.

    Espero haberte ayudado.

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    María José Laraicon

    María José Lara
    hace 4 días, 8 horas

    Muchísimas gracias

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  • Rafael Serranoicon

    Rafael Serrano
    hace 4 días, 15 horas

    Buenos días, me podéis ayudar con este ejercicio, muchísimas gracias 

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 4 días, 10 horas

    Vamos por etapas.

    1°)

    Has planteado correctamente un sistema de referencia adecuado para el bloque que se encuentra sobre el plano inclinado, luego, llamamos OX al eje paralelo al plano inclinado con sentido positivo hacia abajo, y llamamos OY al eje perpendicular al plano inclinado con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el bloque actúan cuatro fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos y componentes:

    Peso: P = M1*g, vertical hacia abajo, PxM1*g*sen(30°), Py = -M1*g*cos(30°);

    Acción Normal del plano inclinado: N1, perpendicular al plano, hacia arriba, Nx = 0, NyN1;

    Rozamiento: fr = μ*N1, paralela al plano, hacia arriba, frx = -μ*N1, fry = 0;

    Tensión de la cuerda: T, paralela al plano, hacia arriba, Tx = -T, Ty = 0.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda el sistema de ecuaciones (observa que omitimos términos nulos):

    Px - frx - TxM1*ax,

    Ny - Py = ay;

    sustituyes expresiones (observa que las componentes de la aceleración son: ax = a, ay = 0), y queda:

    M1*g*sen(30°) - μ*N - T = M1*a,

    N1 - M1*g*cos(30°) = 0, de aquí despejas: N1 = M1*g*cos(30°) (1);

    luego, sustituyes la expresión señalada (1) en la primera ecuación, y queda:

    M1*g*sen(30°) - μ*M1*g*cos(30°) - T = M1*a, de aquí despejas: M1*g*sen(30°) - μ*M1*g*cos(30°) - M1*a = T (2);

    luego, reemplazas el valor de la masa del bloque que tienes en tu enunciado, reemplazas el valor del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre (consideramos: g = 10 m/s2) y el valor del coeficiente dinámico de rozamiento, resuelves términos, y las expresiones señaladas (1) (2) quedan:

    N1 = 5*10*cos(30°) = 50*cos(30°), de donde tienes:

    N1 ≅ 43,301 N (1a),

    5*10*sen(30°) - 0,200*5*10*cos(30°) - 5*a = T, de donde tienes:

    59,641 - 5*a  T (2a).

    2°)

    Has planteado correctamente un sistema de referencia adecuado para el bloque que se encuentra sobre el plano horizontal, luego, llamamos OX al eje horizontal con sentido positivo hacia la derecha, y llamamos OY al eje vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el bloque actúan cuatro fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos y componentes:

    Peso: P = M2*g, vertical hacia abajo, Px = 0, Py = M2*g;

    Acción Normal del plano horizontal: N2, vertical, hacia arriba, Nx = 0, Ny = N2;

    Rozamiento: fr = μ*N2, horizontal, hacia la izquierda, frx = μ*N2, fry = 0;

    Tensión de la cuerda: T, horizontal, hacia la derecha, Tx = T, Ty = 0.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda el sistema de ecuaciones (observa que omitimos términos nulos):

    Tx - fr = M2*ax,

    Ny - Py = ay;

    sustituyes expresiones (observa que las componentes de la aceleración son: ax = a, ay = 0), y queda:

    T - μ*N2 = M2*a,

    N2 - M2*g = 0, de aquí despejas: N2 = M2*g (3);

    luego, sustituyes la expresión señalada (3) en la primera ecuación, y queda:

    T - μ*M2*g = M2*a, de aquí despejas: T = μ*M2*g + M2*a (4);

    luego, reemplazas el valor de la masa del bloque que tienes en tu enunciado, reemplazas el valor del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre (recuerda que consideramos: g = 10 m/s2) y el valor del coeficiente dinámico de rozamiento, resuelves términos, y las expresiones señaladas (3) (4) quedan:

    N2 = 2*10, de donde tienes:

    N2 = 20 N (3a),

    T = 0,200*2*10 + 2*a, de donde tienes:

    4 + 2*a = T (4a).

    3°)

    Sustituyes la expresión señalada (4a) en la ecuación señalada (2a), y queda:

    59,641 - 5*a  4 + 2*a, restas 2*a y restas 59,641 en ambos miembros, y queda:

    -7*a ≅ -55,641, de aquí despejas: ≅ 7,949 m/s2;

    luego, reemplazas el valor remarcado en la ecuación señalada (4a), y queda: 19,897 N ≅ T.

    Espero haberte ayudado.

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  • carlosicon

    carlos
    hace 4 días, 21 horas

    Por favor ayúdame con el inciso a) del siguiente ejercicio que no me da la respuesta. Muchas gracias.  R/ a) 0.333 m/s, 3.33 Joules


    Los bloques A (masa 2 kg) y B (masa 10 kg) se mueven en una superficie horizontal sin fricción. En un principio, el bloque B esta en reposo y el A se mueve hacia él a 2 m/s. Los bloques están equipados con protectores de resorte ideal. El choque es de frente, así que todos los movimientos antes y después del choque están en una linea recta. a) Calcule la energía máxima almacenada en los protectores de resorte y la velocidad de cada bloque en ese momento. b) Calcule la velocidad de cada bloque una vez que se han separado.




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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 4 días, 15 horas

    Lo tienes resuelto en este link, espero te sirva

    https://brainly.lat/tarea/3118737


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    carlosicon

    carlos
    hace 4 días, 7 horas

    Esa no es la respuesta correcta, arriba puse los resultados, ademas son dos en el a).

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 4 días, 2 horas

    Observa que la velocidad del centro de masas, calculada con los valores antes del choque, queda:

    Vcm = (2*2+10*0)/(2+10) = 4/12 = 1/3 m/s ≅ 0,333 m/s,

    y es la velocidad que tienen los dos bloques mientras están juntos, y los resortes se encuentran comprimidos.

    Observa que la energía mecánica total del sistema, calculada con los valores antes del choque (observa que los resortes en este caso se encuentran relajados), queda:

    EMT = (1/2)*2*22 + (1/2)*10*02 = 4 + 0 = 4 J (1),

    y observa que esta energía mecánica (antes del choque) está asociada al bloque A, porque el bloque B se encuentra en reposo, por lo que puedes plantear que la energía mecánica (en realidad solo cinética) del bloque A es:

    EMAi = 4 J.

    Luego, tienes que en el instante en el que los bloques están comprimidos, la velocidad del bloque A (y también del bloque B) es la velocidad del centro de masas del sistema, por lo que en dicho instante, tienes que la energía mecánica del bloque A (durante el choque) es:

    EMAc = (1/2)*2*(1/3)2 = 1/9 J (2).

    Luego, tienes que en el instante en el que los bloques están comprimidos, la velocidad del bloque B (y también del bloque A) es la velocidad del centro de masas del sistema, por lo que en dicho instante, tienes que la energía mecánica del bloque B (durante el choque) es:

    EMBc = (1/2)*10*(1/3)2 = 5/9 J (3).

    Luego, puedes llamar EMr a la energía almacenada en los resortes durante el choque, y como la energía mecánica se conserva, puedes plantear que la suma de las energías durante el choque es igual a la energía mecánica total, por lo que puedes plantear la ecuación:

    EMAc + EMBc + EMr = EMT,

    remplazas los valores señalados (2) (3) (1), y queda:

    1/9 + 5/9 EMr = 4,

    reduces términos semejantes en el primer miembro, y queda:

    2/3 EMr = 4,

    restas 2/3 en ambos miembros, y queda:

    EMr = 10/3 J ≅ 3,333 J.

    Espero haberte ayudado.


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  • Ingridicon

    Ingrid
    hace 5 días, 8 horas

    Me podrían ayudar con la pregunta a y b de este ejercicio. Muchas gracias.

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 5 días, 5 horas

    a) El campo electrico lo podemos obtener a partir de la diferencia de potencial mediante la expresion:

    E=ΔV/d siendo d=x2-x1=12 cm=0,12 m

    Por tanto E=-240/0,12=-2000 V/m

    En forma vectorial: E=-2000i V/m

    b) Con el calculo del campo electrico podemos hallar la nueva diferencia de potencial con la expresion anterior:

    E=ΔV/d=>ΔV=E·d=-2000·0,14=-280 V

    Mejor?

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  • Nuria Martínezicon

    Nuria Martínez
    hace 6 días, 3 horas


    ejercicio numero 6

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 5 días, 11 horas

    Tienes resuelto en este link un ejercicio idéntico, échale un ojo 

    http://www.dcb.unam.mx/CoordinacionesAcademicas/CienciasAplicadas/CinematicaDinamica/sCyDecC12-2.pdf

    También pueden venirte muy bien los videos sobre planos inclinados, nos cuentas ok?


    Plano inclinado

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  • Walter Manosalvasicon

    Walter Manosalvas
    hace 6 días, 3 horas

    Hola me pueden ayudar con el siguiente ejercicio de velocidades relativas?

    Desde tierra se observan 3 automóviles que viajan por carreteras rectas con velocidades constantes  Va= 10 i m/s ; Vb= -10 j m/s ; Vc= 6 i + 8 j m/s ; Desde un sistema de referencia unido al vehículo C, Que ángulo formaran las velocidades de los vehículos A y B ?

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 5 días, 11 horas

    Tienes las expresiones de las velocidades de los móviles, expresadas en metros sobre segundo:

    VA = < 10 , 0 >, VB = < 0 , -10 >, VC = < 6 , 8 >.

    Luego, planteas las expresiones de las velocidades relativas de los dos primeros móviles con respecto al tercer, y queda:

    VA/C = VA - VC = < 10 , 0 > - < 6 , 8 > = < 4 , -8 >, cuyo módulo es: √( (4)2+(-8)2 ) = √(80) = 4√(5);

    VB/C = VA - VC = < 0 , -10 > - < 6 , 8 > = < -6 , -18 >, cuyo módulo es: √( (-6)2+(-18)2 ) = √(360) = 6(10)-

    Luego, planteas el producto escalar de las dos velocidades relativas en función de sus componentes, y queda:

    VA/C•VB/C = 4*(-6) + (-8)*(-18) = -24 - 144 = -168;

    luego, planteas el producto escalar de las dos velocidades relativas en función de los módulos de las mismas y del ángulo determinado por ellas, y queda:

    VA/C•VB/C = 4√(5)*6(10)*cosθ = 24*√(50)*cosθ = 24*5√(2)*cosθ = 120√(2)*cosθ;

    luego, igualas las dos expresiones del producto escalar de las velocidades relativas, y queda:

    120√(2)*cosθ = -168, divides en ambos miembros por 120√(2), simplificas, y queda:

    cosθ = -7 / 5√(2), compones en ambos miembros con la función inversa del coseno, resuelves el segundo miembro, y queda;

    θ ≅ 171,870º.

    Espero haberte ayudado.

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  • Nuria Martínezicon

    Nuria Martínez
    hace 6 días, 8 horas

    En un proceso de ensamblado en línea, un paquete de 20 kg parte del reposo y se desliza hacia abajo por una rampa lisa. Suponga que se quiere diseñar el dispositivo hidráulico B, mostrado en la figura, para que ejerza una fuerza constante de magnitud F sobre el paquete y lo detenga en una distancia de 100mm. ¿Cúal es la fuerza F requerida?

    AYUDA 

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 6 días, 4 horas

    Por favor, envía foto con la figura a la que refieren en tu enunciado para que podamos ayudarte.

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  • meryicon

    mery
    hace 1 semana, 1 día

    hola buenas tardes necesito ayuda con este problema de leyes de kepler y intensidad gravitatoria, llevo una hora intentandolo por favor si alguien me puede ayudar(es un ejercicio de 2 de bachillerato)

    El periodo de revolución de la Luna alrededor de la Tierra es de 27,31 días, con un radio de

    3,84·10^8 m. Calcula la intensidad de campo gravitatorio en la superficie de la Tierra.

    Datos: RadioTierra 6370 km


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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 semana, 1 día

    Tienes los datos:

    ToL = 27,31 días = 27,31*24*3600 = 2359584 s (periodo orbital de la Luna),

    RoL = 3,84*108 m (radio orbital de la Luna),

    RT = 6370 Km = 6370*1000 = 6,370*106 m (radio de la Tierra).

    Luego, puedes plantear la expresión de la velocidad angular orbital de la Luna en función de su periodo orbital, y queda:

    ωoL = 2π/ToL  (1).

    Luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta orbital de la Luna en función de su velocidad angular orbital y de su radio orbital, y queda:

    acp-oLωoL2*RoL, sustituyes la expresión señalada (1), y queda:

    acp-oL = (2π/ToL)2*RoL (2).

    Luego, planteas la expresión del módulo del campo gravitatorio terrestre en un punto de la órbita de la Luna (observa que es igual al módulo de la aceleración centrípeta orbital de la Luna), y queda:

    G*MT/RoL = acp-oL,

    sustituyes la expresión señalada (2) en el segundo miembro, y queda:

    G*MT / RoL2 = (2π/ToL)2*RoL,

    multiplicas por RoL2 en ambos miembros, y queda:

    G*MT = (2π/ToL)2*RoL3    (3).

    Luego, planteas la expresión del módulo del campo gravitatorio terrestre en un punto de la superficie de la Tierra (observa que es igual al módulo de la aceleración gravitatoria), y queda:

    G*MT / RT2 = g,

    multiplicas en ambos miembros por RT2, y queda:

    G*MT = g*RT2 (4).

    Luego, igualas las expresiones señaladas (4) (3), y queda:

    g*RT2 = (2π/ToL)2*RoL3,

    divides por RT2 en ambos miembros, y queda:

    g = (2π/ToL)2*RoL3 / RT2,

    que es la expresión del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre en un punto de la superficie de la Tierra, en función del periodo orbital y del radio orbital de la Luna, y del radio terrestre.

    Luego, solo queda que reemplaces valores y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

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  • Lolaicon

    Lola
    hace 1 semana, 1 día

    Estoy estudiando física y química en 2 de la eso y me gustaría que me resolváis y expliquéis cómo habéis hecho este problema, gracias. ¿Que altura tendría que tener un cilindro de 10 cm de radio para que se pudiese llenar con 400 g del líquido A (d=0,84 gramos partido de mililitros)? Ayúdate de la densidad del líquido A y de la fórmula del volumen del cilindro

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 1 semana, 1 día

    Tienes los datos del cilindro:

    r = 10 cm (radio),

    h = a determinar (altura);

    por lo que la expresión de su volumen queda:

    V = π*r2*h = π*102*h = 100π*h (en cm3).

    Tienes los datos del líquido:

    M = 400 g (masa),

    δ = 0,84 g/ml = 0,84 g/cm3 (densidad, y recuerda la equivalencia entre mililitro y centímetro cúbico);

    por lo que puedes plantear la expresión de su volumen, y queda:

    V = M/δ = 400/0,84 (en cm3).

    Luego, igualas las expresiones del volumen del cilindro que tienes remarcadas, y queda la ecuación:

    100π*h = 400/0,84, divides en ambos miembros por 100π, y queda:

    h = 400 / 84π ≅ 1,516 cm.

    Espero haberte ayudado.

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  • Ariadna Yuptonicon

    Ariadna Yupton
    hace 1 semana, 2 días

    Hola!! La semana que viene tengo un examen de física sobre el centro de masas y cinemática 1, agradecería mucho que hicierais un video sobre esto. Llevo estudiando una semana y aun tengo dudas...

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 5 días, 5 horas

    Adjunta el ejercicio completo e intentamos ayudarte ;)

    Que sepas que tambien tienes bastantes vídeos y problemas resueltos en la seccion de cinematica


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