Foro de preguntas y respuestas de Física

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    david
    el 9/1/19

    alguien sabe donde puedo mirarme problemas teoricos de fisica Campo Magnetico de 2 Bach?


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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 9/1/19

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    Alex Maestre
    el 9/1/19

    Buenas tardes, como razonaríais esta cuestión?



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    Fernando Alfaro
    el 9/1/19

    Movimiento de proyectil: MRU en el eje x, MRUV en el eje y

    vx = vi cos(α) constante, vxh =  vx     ,   vyi = vsen(α)


    vyh2 - vyi2 = 2gh     (ten en cuenta que si h tiene sentido positivo hacia arriba, g es negativo, y a fin de cuentas 2gh es negativo para h positivo)

    vyh2 = 2gh + vyi2 = 2gh + (vsen(α))2 = 2gh + vi2 sen(α)2       =>    vyh √(2gh + vi2 sen(α)2 )   Esta sería la componente vertical de la velocidad con la que la bola atraviesa la linea horizontal h.



    El modulo de la velocidad en h es:  vh = √(vxh2 + vyh2 )   

    vh = √ ((vicos(α))2 + 2gh + (vsen(α))2 ) = √( vi2cos(α)2 + 2gh + v2sen(α)2 ) = √ (vi2(cos(α)2 + sen(α)22gh) => v = √(vi2 2gh


    Conclusión, el modulo de la velocidad con la que atraviesa la linea h no depende del angulo. (Suponiendo que las bolas cruzan la linea h para empezar, que eso si depende del angulo).


    También se puede deducir por energía mecánica.

    Ech = Eci + Epg      (de nuevo ten en cuanta que si h tiene sentido positivo hacia arriba, g tiene sentido negativo, y Epg es a fin de cuentas negativo para h positivo)

    ½mvh2 = ½mvi2 + mgh

    vh2 = vi2 + 2gh   => vh = √(vi2 + 2gh)


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    Alex Maestre
    el 9/1/19

    Gracias por tu respuesta me ha servido de ayuda para saber por donde tirar en el ejercicio, pero resolviéndolo por la conservación de la energía, el resultado correcto no seria el siguiente?



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    Fernando Alfaro
    el 10/1/19

    Al multiplicar todo por 2 para eliminar los ½ te ha faltado multiplicar también el termino gh. 

    La formula sería vf = √(vi2 - 2gh)


    La diferencia está en el signo, que te prometo que depende de si h está por encima o por debajo de la linea de lanzamiento, y como se consideran los signos de g y h.

    La explicación quedo en debe. Para mañana quizás.


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    Fernando Alfaro
    el 10/1/19

    Honestamente, la formula Ech = Eci + Epg  me la saqué de abajo de la manga. Fue pura conjetura.


    Aquí voy con el tema de los signos y el planteo de manera mas formal.

    Emi = Emf    =>   Eci + Epi = Ecf + Epf    =>   Ecf = Eci + Epi - Epf  =>  Ecf = Eci - ΔEpg


    El trabajo realizado por la fuerza peso (suponemos P constante) en un desplazamiento vertical es: WP = |P||Δy|cos(θ) donde θ es el angulo entre los vectores P y Δy.

    Como estos vectores están alineados, cos(θ) asume solamente los valores +1 o -1, dependiendo de si los sentidos de g y Δy son iguales u opuestos.

    Una breve forma de definir ΔEpg es como el trabajo realizado en contra de la fuerza peso, o el opuesto al trabajo realizado por la fuerza peso. Es decir: ΔEpg = - WP 


    Sustituyendo en Ecf = Eci - ΔEpg :

    ½mvf2 = ½mvi2 - (-Wp) = ½mvi2 + W  ½mvi2 + |mg||Δy|cos(θ)  => ½mvf2 =  ½mvi2 + m|g||Δy|cos(θ) 

    (Y esa es básicamente la conjetura. Mas prolijo hubiera sido: Ech = Eci + Wp . Discúlpame el mal llamado "Epg". La formula se puede deducir directamente a partir de ΔEc = Wp)


    Multiplicando por 2 y dividiendo por m:   vf2 = vi2 + 2|g||Δy|cos(θ)  => vf = √(vi2 + 2|g||Δy|cos(θ) ) 

    El signo del termino 2|g||Δy|cos(θ)  dependerá del valor de cos(θ).

    cos(θ) = 1 si g y Δy tiene el mismo sentido, y cos(θ) = -1 si g y Δy tienen sentidos opuestos.

    Teniendo esto en cuenta se puede escribir (de manera algo informal):

     vf2 = vi2 ± 2|g||Δy| =>   vf = √( vi2 ± 2|g||Δy|)   y utilizando el signo correspondiente según el criterio mencionado.

    Para Δy con sentido positivo y g con sentido negativo, el signo es "-", y el resultado es la formula a la que has llegado. Pero debes considerar el modulo de g.


    Por ultimo, dado que g y Δy están alineados (cos(θ) = ±1), y sus sentidos están determinados por su signo, se puede establecer la relación: |g||Δy|cos(θ) = gΔy

    Y por tanto:  vf = √( vi2 + 2gΔy)    en donde en esta última formula g y Δy se consideran valores con signo.


    Espero haber aclarado la duda.


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    umayuma
    el 8/1/19

    Hola unicoos,me gustaría saber interpretar el resultado de la constante de desintegración utilizando la actividad inicial en vez del número de átomos iniciales,por favor,¿es posible hacerlo de alguna forma inteligible?

    Gracias!!

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    Raúl RC
    el 8/1/19

    El calcular la constante de desintegración va a depender de los datos que te proporcione el problema en cuestión.

    Te recomiendo por experiencia que te ciñas a la definición de este parámetro, el cual lo calculas haciendo la inversa de la vida media.

    Para buscar la relacion con la actividad has de recordar que esta se define a su vez como A=λN siendo N el numero de nucleos de la muestra y teniendo en cuenta que:

    N=N0·e^(-λt) obtienes que:

    A=A0·e^(-λt)

    Espero lo entiendas mejor ;)

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    umayuma
    el 9/1/19

    No del todo,creo quizás no formulé claramente la pregunta

    ¿Es correcto tal y como está en la imagen definido?

    Si así es,me gustaría saber como se interpreta λ en relación a A y A0,en lugar de los números de los núcleos de la muestra.

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    Raúl RC
    el 11/1/19

    Vayamos por partes:

    1) La interpretación de λ  se define por si misma, como la constante de desintegracion que hace referencia a la inversa de la vida media, pero también como aparece en una de las fotos que adjuntas esa constante se define como una probabilidad de desintegración de núcleos

    2) Otra cosa es la actividad A que se puede relacionar con la vida media y el número de nucleos presentes en una muestra como A=λN, ahí es donde tienes la relacion que te interesa, ya que la actividad hace referencia al número de nucleos que se desintegran en un determinado tiempo.


    Con lo cual lo que es correcto la definición que das en las imagenes, ya que la constante de desintegracion se puede definir como la inversa de la vida media o como la probabilidad de desintegrarse los nucleos de una muestra, de ahi que aparezca una derivada temporal, ya que es una tasa de velocidad de desintegracion de esos nucleos


    Un saludo

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    Alberto
    el 8/1/19
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    Añado una duda más a mi repertorio de cuestiones. Muchas gracias de antemano


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    Raúl RC
    el 8/1/19

    Lamento no poder ayudarte pero no resolvemos dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los vídeos que ha grabado el profe como excepción, lo lamento.

    Ojalá algún otro unico universitario pueda ayudarte, la idea sería que os ayudarais los unos a los otros

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    Alberto
    el 8/1/19
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    Hola a todos, tengo dudas en tres ejercicios, me está costando mucho su resolución. Si alguien me puede ayudar será bienvenido. Muchas gracias de antemano.


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    Raúl RC
    el 8/1/19

    Me encantaría ayudarte, pero no respondemos dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los videos que ya ha grabado como excepcion el profe . O de otras asignaturas que no sean matemáticas, física y química. Lo siento de corazón… Espero lo entiendas

    Ojalá algun unicoo universitario se anime a ayudarte (de hecho lo ideal es que todos los universitarios intentarais ayudaros los unos a los otros)

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    Fernando Alfaro
    el 11/1/19

    Ejercicio 7    (Lo estoy haciendo con libro en mano, por tanto no te prometo que no haya ningún error).


    Me olvido del sistema de referencia planteado y elijo uno mas convencional.

    Eje x horizontal positivo hacia la derecha, eje y vertical positivo hacia arriba.

    El campo eléctrico entre las placas es uniforme y perpendicular a las placas.

    La fuerza eléctrica tiene la misma dirección que el campo y es opuesta a la componente x de la tensión T.


    ∑Fx = Fe - Tsen(ω) = 0   =>  Fe = Tsen(ω)

    ∑Fy = Tcos(ω) - P = 0     => Tcos(ω) = P => T = P/cos(ω) 

    Fe = P sen(ω)/cos(ω) = mg tg(ω)  0.1*9.8*0.577  0.566 N


    E = F/q  0.566/-1*10-6  ≅  -0.566 *106 ≅ - 566 kN/C

    Obviamente, la placa positiva es la de la derecha.


    τFe = Fe L sin(θFe≅ 0.566 * 0.05 * sin(90 - ω) ≅ 0.566 * 0.05 * sin (60) ≅ 0.0245 Nm  (sentido antihorario)

    τP = P L sin(θP) = 0.1 * 9.8* 0.05 * sin(ω) = 0.1 * 9.8 * 0.05 * sin(30) = 0.0245 Nm (sentido horario)


    ΔV = ED ≅ 0.566 * 106 * 0.1  0.0566*106  56.6 KV
    Q = VC ≅ 1*10-3 * 56.6 * 103 = 56.6 C


    Espero haberte ayudado en algo.


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    Angel
    el 8/1/19

    Hola. Aquí en el primer momento de inercia que pide cómo debo hacerlo? Considerando el centro de masas? Considerando el moentde inercia de las dos esferas, de la primera solo...? Y para el del centro de masas?

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    David
    el 8/1/19

    Me encantaría ayudarte, pero no respondo dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los videos que ya he grabado como excepcion. O de otras asignaturas que no sean matemáticas, física y química. Lo siento de corazón… Espero lo entiendas

    Ojalá algun unicoo universitario se anime a ayudarte (de hecho lo ideal es que todos los universitarios intentarais ayudaros los unos a los otros)

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 9/1/19

    Considera un sistema de referencia con origen en el punto O, con eje OX hacia el punto O', y con eje OY perpendicular a él, con sentido positivo hacia arriba, tal como tienes dibujado en la imagen.

    Luego, observa que los centros de las esferas quedan expresados: O(0,0) y O'(R1+R2,0).

    a)

    Si consideras que las dos esferas son homogéneas, entonces puedes considerarlas como partículas con sus masas concentradas en sus centros, por lo que las coordenadas del centro de masa del sistema quedan expresadas:

    xc = ( M1*0 + M2*(R1+R2) ) / (M1+M2) = ( 0 + M2*(R1+R2) ) / (M1+M2) = ( M2*(R1+R2) ) / (M1+M2),

    yc = ( M1*0 + M2*0 ) / (M1+M2) = ( 0 + 0 ) / (M1+M2) = ( 0 ) / (M1+M2) = 0;

    por lo que el centro de masas del sistema queda expresado:

    C( ( M2*(R1+R2) ) / (M1+M2) , 0 ).

    b)

    Planteas los momentos de inercia por separado (observa que para la esfera menor debes aplicar el Teorema de Steiner, y que la distancia entre los centros de las esferas es la suma de sus radios), y queda:

    I1 = (2/5)*M1*R12,

    I2 = (2/5)*M2*R22 + M2*(R1+R2)2;

    luego, planteas la expresión del momento de inercia total, y queda:

    IO = I1 + I2, sustituyes expresiones, y queda:

    IO = (2/5)*M1*R12 + (2/5)*M2*R22 + M2*(R1+R2)2.

    c)

    Planteas la expresión de la distancia entre el centro de la esfera más grande (O) y el centro de masas (C), y queda:

    d = |OC| = |( M2*(R1+R2) ) / (M1+M2) - 0| = M2*(R1+R2) / (M1+M2) (1);

    luego, planteas el Teorema de Steiner, y tienes la ecuación:

    IC + (M1+M2)*d2 = IO,

    restas (M1+M2)*d2 en ambos miembros, y queda:

    IC = IO - (M1+M2)*d2,

    sustituyes la expresión remarcada y la expresión señalada (1), y queda:

    IC = (2/5)*M1*R12 + (2/5)*M2*R22 + M2*(R1+R2)2 - (M1+M2)*( M2*(R1+R2) / (M1+M2) )2,

    distribuyes la potencia en el segundo factor del último término, y queda:

    IC = (2/5)*M1*R12 + (2/5)*M2*R22 + M2*(R1+R2)2 - (M1+M2)*M22*(R1+R2)2/(M1+M2)2,

    simplificas en el último término, y queda:

    IC = (2/5)*M1*R12 + (2/5)*M2*R22 + M2*(R1+R2)2 - M22*(R1+R2)2/(M1+M2),

    extraes factores comunes entre los dos últimos términos, y queda:

    IC = (2/5)*M1*R12 + (2/5)*M2*R22 + M2*(R1+R2)2*( 1 - M2/(M1+M2) ),

    resuelves el último factor del último término, y queda:

    IC = (2/5)*M1*R12 + (2/5)*M2*R22 + M2*(R1+R2)2*( M1/(M1+M2) ),

    ordenas factores en el último término, y queda:

    IC = (2/5)*M1*R12 + (2/5)*M2*R22 + M1*M2*(R1+R2)2/(M1+M2).

    Espero haberte ayudado.

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    Samu D.
    el 8/1/19


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    Raúl RC
    el 8/1/19


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    Juan Luis Martos
    el 7/1/19

    Hola buenas, podrían ayudarme con el ejercicio 10? Por favor No logro entenderlo, tengo entendido que hay que hacer una integral pero no sé exactamente como ni porque. Muchas gracias por estar ayudándonos a todos siempre. Un abrazo. 

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    Jerónimo
    el 8/1/19


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    Juan Luis Martos
    el 8/1/19

    Muchas gracias por su respuesta 

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    Eva
    el 7/1/19

    Hola! Me podrían ayudar a resolver este problema:

    Un automóvil de masa 1400 kg circula por una carretera horizontal y de repente describe una curva de radio 70 m de radio a una velocidad constante de 60 km/h. El coeficiente de fregamiento estático entre los neumáticos y el suelo vale 0'5.

    a) ¿Cuál es la fuerza de fregamiento necesaria para que el automóvil pueda tomar a la velocidad indicada? 

    b) ¿El automóvil, puede tomar la curva sin derrapar? 


    Resultado a) 2288 N  b) 6300 N

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    Guillem De La Calle Vicente
    el 7/1/19


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    Angel
    el 7/1/19


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    Raúl RC
    el 7/1/19

    Te recomiendo eches previamente un vistazo a los vídeo de colisiones, que hay bastantes e intentes a su vez aportar algo mas que el enunciado. De esta manera podremos ver en qué fallas (planteamiento, desarrollo, cálculo) y podremos ayudarte mucho mejor, ánimo y nos cuentas ;)


    Momento lineal. Choques

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 8/1/19

    Establece un sistema de referencia con eje OX con dirección y sentido positivo acordes al desplazamiento antes del choque de la bola B, y con eje OY perpendicular con sentido positivo acorde al desplazamiento después del choque de la bola B.

    1)

    Planteas las expresiones de las componentes del impulso (cantidad de movimiento) antes del choque, y queda:

    p1x = pA1x + pB1x = MA*0 + MB*v0 = 0 + MB*v0 = MB*v0,

    p1y = pA1y + pB1y = MA*0 + MB*0 = 0 + 0 = 0.

    2)

    Planteas las expresiones de las componentes del impulso (cantidad de movimiento) después del choque (observa que designamos con θ al ángulo determinado por la velocidad de la bola A con el semieje OX positivo), y queda:

    p2x = pA2x + pB2x = MA*vA*cosθ + MB*0 = MA*vA*cosθ + 0 = MA*vA*cosθ,

    p2y = pA2y + pB2y = MA*vA*senθ + MB*v0/2 = MA*vA*senθ + (1/2)*MB*v0.

    Luego, como no actúan fuerzas exteriores al sistema formado por las dos bolas en el plano de movimiento, puedes plantear conservación del impulso, por lo que igualas componentes, y queda:

    p2x = p1x,

    p2y = p1y.

    a)

    Sustituyes expresiones en el sistema de ecuaciones, y queda:

    MA*vA*cosθ = MB*v0,

    MA*vA*senθ + (1/2)*MB*v0 = 0,

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

    MA*vA*cosθ = MB*v0,

    2*MA*vA*senθ + MB*v0 = 0,

    restas x en ambos miembros de la segunda ecuación, y queda:

    MA*vA*cosθ = MB*v0 (1),

    2*MA*vA*senθ = -MB*v0 (2);

    luego, divides miembro a miembro la segunda ecuación entre la primera, simplificas, y queda:

    2*tanθ = -1, divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    tanθ = -1/2, compones en ambos miembros con la función inversa de la tangente, y queda:

    θ ≅ -26,505°.

    b)

    Luego, considera el sistema formado por la ecuación señalada (1), y por la ecuación señalada (2) luego de dividir por 2 en sus dos miembros, y queda:

    MA*vA*cosθ = MB*v0,

    MA*vA*senθ = -(1/2)*MB*v0,

    elevas al cuadrado en ambos miembros, sumas miembro a miembro, extraes factor común y aplicas la identidad pitagórica en el primer miembro, y queda:

    MA2*vA2 = (5/4)*MB2*v02,

    divides por MA en ambos miembros por x, agrupas factores, y queda

    vA2 = (5/4)*(MB2/MA2)*v02 (3),

    luego, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, distribuyes la raíz entre los factores del segundo miembro, y queda:

    vA = ( √(5)/2 )*(MB/MA)*v0 (3).

    c)

    Planteas la expresión de la energía cinética del sistema antes del choque, y queda:

    EC1 = (1/2)*MA*02 + (1/2)*MB*v02 = 0 + (1/2)*MB*v02 = (1/2)*MB*v02.

    Planteas la expresión de la energía cinética del sistema después del choque, y queda:

    EC2 = (1/2)*MA*vA2 + (1/2)*MB*(v0/2)2 = (1/2)*MA*vA2 + (1/4)*MB*v02.

    Luego, planteas la expresión de la variación de energía cinética del sistema debida al choque, y queda:

    ΔEC = EC2 - EC1,

    sustituyes expresiones en el segundo miembro, y queda:

    ΔEC = (1/2)*MA*vA2 + (1/4)*MB*v02 - (1/2)*MB*v02,

    reduces términos semejantes, y queda

    ΔEC = (1/2)*MA*vA2 - (1/2)*MB*v02;

    luego, como tienes que el choque es inelástico, entonces tienes que la energía cinética disminuye a causa del choque, por lo que tienes que la variación de energía cinética es negativa, y puedes plantear la ecuación:

    ΔEC < 0, 

    sustituyes la expresión de la variación de energía cinética en el primer miembro, y queda:

    (1/2)*MA*vA2 - (1/2)*MB*v02 < 0,

    sumas (1/2)*MB*v02 en ambos miembros, y queda:

    (1/2)*MA*vA2 < (1/2)*MB*v02,

    multiplicas por 2/MB en ambos miembros, y queda:

    (MA/MB)*vA2 < v02,

    sustituyes la señalada (3) en el primer miembro, y queda:

    (MA/MB)*(5/4)*(MB2/MA2)*v02 < v02,

    simplificas factores, y queda:

    (5/4)*(MB/MA)*v02 < v02,

    multiplicas por 4 y divides por 5 y por x en ambos miembros, y queda:

    MB/MA < 4/5,

    inviertes expresiones en ambos miembros (observa que cambia la desigualdad), y queda:

    MA/MB > 5/4.

    Espero haberte ayudado.

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