Foro de preguntas y respuestas de Física

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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    BUENAS UNICOOS! ME PODEIS AYUDAR CON ESTE PROBLEMA?


    Calcular la aceleracion y la velocidad con la que un cuerpo llega al final de un plano inclinado de 60º si mide 35m y el coeficiente de rozamiento es 0'3.


    SE QUE EL Ef= 35m, Vo=0m/s Y HE CALCULADO EL SUMATORIO DE FUERZAS Y ME DA 7'02N PERO AUN ASI EN LA FORMULA DE F=M*A ME FALTA LA MASA Y LA ACELERACION.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical, con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas al nivel del punto más alto del plano inclinado (observa que consideramos que el cuerpo parte desde el reposo, y desde el punto más alto del plano inclinado).

    Luego, planteas las expresiones de la energía potencial y de la energía cinética iniciales, y queda:

    EPi = M*g*hi = M*g*L*senθ,

    ECi = 0;

    y la expresión de la energía mecánica inicial queda:

    EMi = EPi + ECi = M*g*L*senθ + 0 = M*g*L*senθ (1).

    Luego, planteas las expresiones de la energía potencial y de la energía cinética finales, y queda:

    EPf = M*g*hf = M*g*0 = 0,

    ECi = (1/2)*M*vf2;

    y la expresión de la energía mecánica inicial queda:

    EMf = EPf + ECf = 0 + (1/2)*M*vf2 = (1/2)*M*vf2 (2).

    Luego, planteas la expresión del trabajo de la fuerza de rozamiento (sería muy conveniente que dibujes un diagrama de fuerzas usual para planos inclinados), y queda:

    Wfr = -fr*L = -μ*M*g*cosθ*L = -μ*M*g*L*cosθ (3).

    Luego, planteas la ecuación energía-trabajo, y queda:

    EMf - EMi = Wfr,

    sustituyes las expresiones señaladas (2) (1) (3), y queda:

    (1/2)*M*vf2 - M*g*L*senθ = -μ*M*g*L*cosθ,

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

    vf2 - 2*g*L*senθ = -2*μ*g*L*cosθ,

    sumas 2*g*L*senθ en ambos miembros, y queda:

    vf2 = 2*g*L*senθ - 2*μ*g*L*cosθ,

    extraes factores comunes en el segundo miembro, y queda:

    vf2 = 2*g*L*(senθ - μ*cosθ),

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    vf = √( 2*g*L*(senθ - μ*cosθ) ),

    que es la expresión del módulo de la velocidad con la que el cuerpo llega al pie del plano.

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

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    Buenas Antonio y gracias por tu respuesta. Mi pregunta es si no hay otra manera de resolver el ejercicio porque nunca nos habia hecho falta la formula de la energia potencial/cinetica. No se puede resolver mediante sumatorio de fuerzas? Muchas gracias y espero tu respuesta

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    Fernando Alfaro
    el 6/1/19

    Se puede si, muy similar al planteo del ejercicio anterior pero en plano inclinado.


    Plantea un sistema de coordenadas con el eje x paralelo al  plano inclinado, y el eje y perpendicular.
    Descompones el peso en sus componentes Px y Py 

    Px = P sin(θ)   y    Py = Pcos(θ)

    N = Py = Pcos(θ)

    Fr = μN = μPcos(θ)


    ∑Fy = N - Py = 0

    ∑Fx  = Px - Fr = P sin(θ) - μPcos(θ) = P(sin(θ) - μcos(θ)) = mg (sin(θ) - μcos(θ)) = ma    =>    a = g (sin(θ) - μcos(θ))


    vf2 - vi2 = 2aΔx = 2*Δx*g*(sin(θ) - μ*cos(θ))    y como vi = 0

    vf = √(2*Δx*g*(sin(θ) - μ*cos(θ)))  que es la misma formula a la que ha llegado el colega Antonio.


    Reemplazando valores:

    vf = √(2*35*9.8*(sin(60) - 0.3*cos(60))) = 22.16 m/s

    a9.8*(sin(60) - 0.3*cos(60))) = 7.02 m/s2


    Ten en cuenta que la formula:  vf2 - vi2 = 2aΔx   solo aplica para aceleraciones constantes. (MRUV)

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    fernanRaider
    el 6/1/19

    ¡Hola! En el tema de ondas de 2º bach, en la formula general de la onda,(y=A*sen(wt-kx)) , qué significa que a veces haya un Pi multiplicando el seno? También por qué a veces la fórmula es con coseno?

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    Fernando Alfaro
    el 6/1/19

    Pi multiplicando el seno? dentro o fuera del paréntesis de la función seno?


    Dentro del paréntesis puede ser por:

    Sustituir: w = 2πf y k = 2π/λ y extraer factor común 2π. Pero ese 2π queda dentro de la función seno.

    También puede aparecer π dentro del paréntesis por conversión de grados a radianes. α° = α° π rad/180°


    Un termino π multiplicando al seno fuera del paréntesis se me ocurre por derivación, pero eso ya no es la función y(x, t). Derivando respecto a t daría como resultado la ecuación de la velocidad: v(x, t).

    Te recomiendo el vídeo Onda transversal en una cuerda 02


    Respecto a la segunda pregunta.

    En la formula general de la onda está faltando el termino de la fase φ0 

    La ecuación general con fase es: y(x, t) = Asen(wt - kx + φ0)       (Simplificando wt - kx = α)

    sen(α + π/2) = cos(α)   de modo que si φ0 = π/2 rad  (o 90°)  se puede sustituir la función sen por coseno con fase cero.

    En términos mas generales: sen(α + φ0 + π/2) = cos(α + φ0)  por lo que se puede sustituir entre función seno y coseno según el valor del termino de la fase.

    sen(α + φa ) = cos(α + φb )   con  φa = φb + π/2


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    cerin laissaoui
    el 5/1/19

    BUENAS UNICOOS!! ME PODEIS AYUDAR CON ESTE PROBLEMA? SE QUE LOS 90KM/H=25M/S, LA Vf=0, Eo= 0, Y HE CALCULADO LA ACELERACION Y ME DA -1'96M/S2 (SIGUIENDO UNOS VIDEOS DEL PROFE)  Y EL ESPACIO RECORRIDO ME DA 159'44M PERO NO CONSIGO TERMINAR DE RESOLVER EL PROBLEMA PORQUE NO ESTOY SEGURA DE LOS RESULTADOS. ME PODEIS AYUDAR PORFAVOR??


    Un coche circula a 25km/h por un suelo horizontal i empieza a frenar. Calcular la distancia recorrida hasta que se detiene si el coeficiente de rozamiento es 0'2.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    Observa que sobe el coche actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos (consideramos que el coche se desplaza hacia la derecha):

    Peso: P = M*g, vertical hacia abajo,

    Acción normal del suelo: N, vertical hacia arriba,

    Rozamiento del suelo: fr = μ*N, horizontal hacia la izquierda;

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

    -fr = M*a, de aquí despejas: a = -fr/M = -μ*N/M (1),

    N - P = 0, de aquí despejas: N = P = M*g (2);

    luego, sustituyes la expresión señalada (2) en la ecuación señalada (1), simplificas, y queda:

    a = -μ*g

    que es la expresión de la aceleración del coche.

    Luego, tienes la velocidad inicial:

    vi = 25 Km/h = 25*1000/3600 = 125/18 m/s, 

    y tienes la velocidad final:

    vf = 0;

    luego, planteas la ecuación desplazamiento-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado, y queda:

    2*a*Δx = vf2 - vi2

    sustituyes la expresión remarcada de la aceleración en el primer miembro, resuelves el signo, y queda:

    -2*μ*g*Δx = vf2 - vi2

    multiplicas por -1, y divides por 2*μ*g en ambos miembros, y queda:

    Δx = -(vf2 - vi2) / (2*μ*g),

    cancelas el término nulo (recuerda: vf = 0), y queda:

    Δx = -vi2 / (2*μ*g),

    y solo queda que reemplaces valores y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 6/1/19

    Antonio, ¿el desplazamiento puede ser negativo?, o ese menos está dentro del cuadrado... Gracias, Un saludo :)

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    Fernando Alfaro
    el 6/1/19

    Voy con mi aporte. (Siempre considerando g como el modulo de g).

    Δx = -(vf2 - vi2) / (2*μ*g)      vf = 0

    Δx = - (0 - vi2) / (2*μ*g)

    Δx = - (- vi2) / (2*μ*g)
    Δx =   vi2 / (2*μ*g)   


    Si v = 25 m/s    μ = 0.2   y   g = 9.8 m/s2 

    Sustituyendo valores:

    Δx =   252 / (2*0.2*9.8) = 159.44 m


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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    UNA PREGUNTA, LA SIGUIENTE FORMULA UNA PREGUNTA, LA SIGUIENTE FORMULA (Δx = -(vf2 - vi2) / (2*μ*g) ) NO LA HABIA UTILIZADO NUNCA. ME PODEIS EXPLICAR EN QUE CASOS SE UTILIZA?? MUCHAS GRACIAS ANTONIO Y FERNANDO.

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 6/1/19

    La fórmula que te han explicado se utiliza en casos que no tengas el tiempo y si la aceleración del cuerpo, concretamente es de la forma;

    vf2= vo2+ 2aΔχ 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    La observación de Francisco es correcta, en este ejercicio se me escapó un signo negativo al consignar la expresión del desplazamiento, que en este ejercicio lleva signo positivo.

    Aunque, aclaremos que en general, el signo del desplazamiento depende de las coordenadas de los puntos final e inicial, y su expresión es:

    Δx = xf - xi,

    y su signo depende de los valores de las coordenadas.

    Espero haberte ayudado.


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    Alex Maestre
    el 5/1/19

    Buenas tardes. Os dejo el enunciado de mi problema relacionado con el tema de torques junto a la resolución que he planteado. Mi única duda es la indicada en azul. Cuando aplico sumatorio de torques igual a momento de inercia por aceleración angular, los datos de cual de las dos poleas son las que tengo que introducir? Yo he introducido los de la polea mas grande, no se si tendría que introducir los de la polea pequeña o incluso sumar los dos momentos de inercia como se hace en otros ejercicios. Digo polea grande/pequeña aunque entiendo que se trata de la misma polea solo que el torque se aplica en el radio pequeño..

    Muchas gracias a todo el equipo de Unicoos!


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    Jerónimo
    el 5/1/19

    Como bien dices, sólo hay una polea  y el planteamiento del ejercicio es correcto

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    ale
    el 5/1/19

    Hola, alguien me ayúda con estos ejercicios por favor? Y a que tema pertenecen ya que no tengo idea, gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    8)

    Debes comenzar por expresar los volúmenes con la misma unidad de medida:

    V1 = 1 cm3 (aquí caben: N1 = 3 gotas),

    V2 = 6 m3 = 6 * 1 m3 = 6 * (100 cm)3 = 6*1000000 cm3 = 6000000 cm3 = 6*106 cm3 (aquí caben: N2 gotas).

    Luego, planteas la ecuación de proporciones entre las cantidades de gotas y los volúmenes:

    N2/V2 = N1/V1, reemplazas valores, y queda:

    N2/6*106 = 3/1, multiplicas por 6*106 en ambos miembros, y queda:

    N2 = (3/1)*6*106 = 18*106 gotas.

    9)

    Tienes los datos:

    p = a determinar (presión),

    F = 25 GN = 25*109 N (fuerza aplicada),

    A = 5 Mm2 = 5*106 m2 (área de la superficie de aplicación);

    luego, planteas la expresión de la presión, y queda:

    p = F/A, reemplazas datos, resuelves, y queda:

    p = 25*109 / 5*106 = (25/5)*(109/106) = 5*103 Pa = 5 KPa.

    10)

    Tienes la expresión de la fuerza aplicada:

    F = 6 GN = 6*109 N.

    Tienes la expresión del desplazamiento:

    Δs = 12 am = 12*10-18 m.

    Luego, planteas la expresión del trabajo en función de la fuerza aplicada y del desplazamiento (observa que suponemos que fuerza y desplazamiento tienen direcciones iguales y sentidos iguales), y queda:

    W = F*Δs, reemplazas valores, y queda:

    W = 6*109 * 12*10-18 = (6*12)*(109*10-18) = 72*10-9 J,

    aquí introduces el factor neutro 103*10-3 (observa que esta cantidad es igual a 1), y queda:

    W = 72*(103*10-3)*10-9 = (72*103)*(10-3*10-9) = 72*103*10-12 J = 72*103 pJ.

    Espero haberte ayudado.

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    Angel
    el 5/1/19

    Una ayuda con este ejercicio? gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/1/19

    Nos ubicamos en el punto más bajo del valle semicircular.

    Observa que sobre el camión actúan tres fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso: PC = M*g, hacia abajo,

    Acción normal del la superficie semicircular: NS, hacia arriba, 

    Acción normal del bloque: NB, hacia abajo;

    luego, considera un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba (hacia el centro de la semicircunferencia), aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes la ecuación:

    NS - NB - PC = M*acp,

    sustituyes las expresiones del peso del camión y de la aceleración centrípeta, y queda:

    NS - NB - M*g = M*v2/R (1).

    Observa que sobre el bloque actúan dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso: PB = m*g, hacia abajo,

    Reacción normal del camión: NB, hacia arriba;

    luego, considera un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba (hacia el centro de la semicircunferencia), aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes la ecuación:

    NB - m*g = m*acp,

    sustituyes las expresiones del peso del camión y de la aceleración centrípeta, y queda:

    NB - m*g = m*v2/R (2).

    Luego, tienes los datos:

    NB = 1,04*m*g,

    R = 600 m;

    luego, reemplazas estos datos en las ecuaciones señaladas (1) (2), y queda el sistema de ecuaciones:

    NS - 1,04*m*g - M*g = M*v2/600 (1*),

    1,04*m*g - m*g = m*v2/600 (2*),

    reduces términos semejantes en la ecuación señalada (2*), y queda:

    0,04*m*g = m*v2/600,

    multiplicas por 600 y divides por m en ambos miembros, y queda:

    24*g = v2,

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    √(24*g) = v,

    que es el módulo de la velocidad lineal del sistema camión-bloque en el punto más bajo de la superficie semicircular;

    luego, puedes sustituir la expresión remarcada en la ecuación señalada (1*), para luego despejar la expresión del módulo de la acción normal que la superficie semicircular sobre el camión; y luego lo único que te queda es hacer los cálculos.

    Espero haberte ayudado.

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    Angel
    el 6/1/19

    Vale una cosa que no entiendo muy bien es por qué podemos mezclar las fuerzas del eje x (Como son el peso, Nb, Ns) con la aceleración que en principio iría en el eje x que es el del movimiento. 

    Muchas gracias.

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    Fernando Alfaro
    el 6/1/19

    La aceleración es la aceleración centrípeta, o aceleración normal de un movimiento circular, que está dirigida hacia el centro de la circunferencia,  y en el punto mas bajo alineada con el eje OY y las fuerzas mencionadas.

    No es la aceleración lineal, o tangencial del movimiento. No se están suponiendo ni fuerzas ni aceleraciones tangenciales en dicho punto del movimiento circular.

    Ayude a despejar la duda?


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    cerin laissaoui
    el 5/1/19

    HOLAA!  LA A LA FUERZA VA HACIA LA DERECHA Y LA B HACIA ARRIBA? YO LO INTERPRETO ASI, ESTA BIEN?? MUCHAS GRACIAS Y BUENAS NOCHES!!

    Identifica las fuerzas que actúan sobre los cuerpos

    siguientes:

    a) Un coche que acelera por una carretera horizontal.

    b) Un cuerpo que cuelga del techo mediante un cable.

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 5/1/19


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    cerin laissaoui
    el 5/1/19

    BUENAS UNICOOS! NO SE COMO HACER UN ESQUEMA DE FUERZAS Y LO NECESITO PARA UN EJERCICIO. ESTE CREO QUE ES EL MODELO MAS SIMPLE, ALGUIN ME LO PUEDE REPRESENTAR POR FAVOOR?


    Arrastramos por el suelo una caja estirando la cuerda

    que tiene atada y que mantenemos paralela al suelo.

    Identifica las fuerzas que intervienen, descríbelas

    y representa mediante un esquema.

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 5/1/19

    No siempre vamos a resolverte todos los ejercicios que te mandan en la escuela, yo ya te he explicado la mayoría de ejercicios que te pueden caer en un examen, debes mirar los vídeos de David que te van a aclarar muchísimo más, lo siento pero debe de ser una duda puntual y concreta no a cada intervalo de tiempo una duda que puedes sacar tu sin ningún problema. Te aconsejo que mires los vídeos del profe. Un saludo ;) 

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    cerin laissaoui
    el 5/1/19

    Siento tener tantas dudas pues no dispongo de los recursos suficientes (asi como conexion ilimitada a internet). No nos lo podemos permitir asi que en cunato tengo la oportunidad de preguntar, lo hago. Siento haberte molestado con mis dudas, ya me ayudara otro unicoos, pero gracias igualmente.

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 5/1/19

    Haber no tratamos de no ayudarte, al contrario queremos que apruebes y que vayas con seguridad a todos los exámenes de las materias que más puedan resultarle, yo te doy mi opinión, cuando estés en las clases debes ir a casa con todos los contenidos asimilados y afrontar los ejercicios tal y como te han explicado en clase. Yo cuando estudió miró apuntes de clase y los libros que son muy importantes para tu día a día. Los ejercicios que sueles pasar con un poquito de esfuerzo e interés y sobre todo consultando Los libros te aseguro que lo puedes hacer, ánimo tío;)

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    Fco. Miguel Morejudo Trujillo
    el 5/1/19

    Necesito un poco de ayuda para solucionar este problema:


    ¿Qué diámetro ha de tener una espira para producir 10-5 T
    en su centro al circular 125 mA?

    Sé que la fórmula es esta:

    B = μ0 / 2 · I / r = ___ Teslas 

    μ0 = 4 · π · 10-7

    I = Intensidad que circula por la espira

    r = radio de la espira 



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    Jerónimo
    el 5/1/19

           R=(μoI)/(2B)=(4πx10^-7x0,125)/(2x10^-5)=0,0078m        d=2R=0,0156 m=1,56cm

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    Mer
    el 5/1/19

    Alguien me puede ayudar con este problema? Muchas gracias ^^ 


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/1/19

    Observa que la expresión de la función aceleración tiene seis trozos:

    a(t) =

     2             con   0 < t <   5 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado),

     0             con   5 < t < 15 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniforme),

    -2             con 15 < t < 25 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado),

     0             con 25 < t < 35 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniforme),

     2             con 35 < t < 40 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado),

     0             con 40 < t < 45 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniforme).

    Luego, planteas la expresión de la función velocidad para el primer tramo (observa que el instante inicial y la velocidad inicial son nulas, y queda:

    v1(t) = 2*t,

    por lo que tienes que la velocidad final de este tramo (y velocidad constante del segundo tramo, y velocidad inicial del tercer tramo) es: v1f = v2 = 10 m/s.

    Luego, planteas la expresión de la función velocidad para el tercer tramo (observa que el instante inicial es t = 15 s, y que la velocidad inicial es v = 10 m/s), y queda:

    v2(t) = 10,

    v3(t) = 10 - 2*(t-15),

    por lo que tienes que la velocidad final de este tramo (y velocidad constante del cuarto tramo, y velocidad inicial del quinto tramo) es: v3f = v4 = -10 m/s.

    Luego, planteas la expresión de la función velocidad para el quinto tramo (observa que el instante inicial es t = 35 s, y que la velocidad inicial es v = -10 m/s), y queda:

    v4(t) = -10,

    v5(t) = -10 + 2*(t-35),

    por lo que tienes que la velocidad final de este tramo (y velocidad constante del sexto tramo) es: v5f = v6 = 0.

    Luego, planteas la expresión de la función velocidad para el sexto tramo, y queda:

    v6(t) = 0,

    por lo que tienes que el tren permanece en reposo en este último tramo.

    Luego, con las expresiones de la velocidad para cada tramo, y con los intervalos de tiempo correspondientes, tienes que la expresión de la función velocidad queda:

    v(t) = 

     2*t                            con   0 < t <   5 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado),

     10                             con   5 < t < 15 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniforme),

     10 - 2*(t-15)            con 15 < t < 25 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado),

    -10                             con 25 < t < 35 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniforme),

    -10 + 2*(t-35)           con 35 < t < 40 (observa que en esta etapa tienes Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado),

     0                               con 40 < t < 45 (observa que en esta etapa tienes que el tren permanece en reposo).

    Luego, queda que plantees la expresión de la función posición para los tramos:

    x = xi + vi*(t-ti) + (1/2)*a*(t-ti)2 (para Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado),

    x = xi + v*(t-ti) (para Movimiento Rectilíneo Uniforme);

    luego, tienes que la posición inicial del primer tramo es nula, y que su posición final es la posición inicial del segundo tramo, y así sucesivamente, procedes en forma similar a la que empleamos para los tramos de la función velocidad (observa que tienes todas las velocidades iniciales y las aceleraciones), y la expresión de la función posición queda;

    x(t) = 

    1*t2                                                  con   0  t <   5 (observa que en esta etapa tienes MRUV),

    25 + 10*(t-5)                                   con   5 < t < 15 (observa que en esta etapa tienes MRU),

    125 + 10*(t-15) - 1*(t-15)2            con 15 < t < 25 (observa que en esta etapa tienes MRUV),

    125 - 10*(t-25)                                con 25 < t < 35 (observa que en esta etapa tienes MRU),

    25 - 10*(t-35) + 1*(t-35)2              con 35 < t < 40 (observa que en esta etapa tienes MRUV),

     0                                                     con 40  t < 45 (observa que en esta etapa tienes que el tren permanece en reposo).

    Luego, tienes para la posición final (observa que corresponde al último tramo):

    v(45) = 0;

    por lo que puedes concluir que el tren se encuentra en su punto de partida inicial del primer tramo.

    Espero haberte ayudado.

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