Foro de preguntas y respuestas de Física

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  • Kateicon

    Kate
    el 20/8/18

    AYUDA!! A un bloque de 5 kp situados sobre una mesa horizontal estan unidas dos cuerdas de cuyos extremos cuelgan dos pesos a través de una polea (3kp y 4,5 kp).

    Calcular la velocidad que adquiere el peso de 4,5 cuando este haya descendido 1metro partiendo del reposo.

    Creo que las fórmulas que podría usar son:

    1)VF=Vi+2ad              

       VF=√2ad

    2) fn=m*a (aquí quiero encontrar la aceleración pero no se cual es el valor de fn)

    PD: La velocidad que adquiere vendría a ser la VF o hay que hacer otra fórmula? 

    ų=0,2



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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/8/18

    Puedes llamar a las masas de los cuerpos:

    M1 = 4,5 Kg, M2 = 3 Kg, M3 = 5 Kg.

    Luego, planteas las fuerzas que actúan sobre cada cuerpo, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos, y luego planteamos el sistema de ecuaciones correspondiente, a partir de aplicar la Segunda Ley de Newton para cada cuerpo:

    1)

    observa que este cuerpo se desplaza con dirección vertical y sentido hacia abajo (que consideramos positivo):

    Peso: P1 = M1*g vertical hacia abajo,

    Tensión: T1 vertical hacia arriba,

    luego tienes la ecuación:

    P1 - T1 = M1*a, sustituyes la expresión del peso, y queda:

    M1*g - T1 = M1*a, aquí sumas T1 y restas M1*a en ambos miembros, y queda:

    M1*g - M1*a = T1 (1);

    2)

    observa que este cuerpo se desplaza con dirección vertical y sentido hacia arriba (que consideramos positivo):

    Tensión: T2, vertical, hacia arriba,

    Peso: P2 = M2*g, vertical, hacia abajo,

    luego tienes la ecuación:

    T2 - P2 = M2*a, sustituyes la expresión del peso, y queda:

    T2 - M2*g = M2*a, aquí sumas M2*g  en ambos miembros, y queda:

    T2 = M2*g + M2*a (2);

    3)

    observa que el cuerpo se desplaza con dirección horizontal y sentido hacia la derecha (que consideramos positivo, al igual que el sentido hacia arriba para la dirección vertical):

    Tensión: T1, horizontal hacia la derecha,

    Tensión: T2, horizontal hacia la izquierda,

    Rozamiento dinámico: frdµd*N, horizontal hacia la izquierda,

    Peso: P3 = M3*g, vertical hacia abajo,

    Acción normal: N, vertical hacia arriba,

    luego tienes las ecuaciones:

    T1 - T2 - frd = M3*a,

    N - P3 = 0, sustituyes las expresiones del rozamiento y del peso, y queda:

    T1 - T2 - µd*N = M3*a (3),

    N - M3*g = 0, aquí sumas M3*g en ambos miembros, y queda: N = M3*g (4).

    Luego, sustituyes las expresiones señaladas (1) (2) (4) en la ecuación señalada (3), y queda:

    M1*g - M1*a - (M2*g + M2*a) - µd*M3*g = M3*a,

    distribuyes el agrupamiento de términos, y queda:

    M1*g - M1*a - M2*g - M2*a - µd*M3*g = M3*a,

    restas M3*a, restas M1*g y sumas M*g en ambos miembros, y queda:

    -M1*a - M2*a - M3*a = -M1*g + M2*g + µd*M3*g,

    multiplicas por -1 en todos los términos, extraes factor común en ambos miembros, y queda:

    (M1 + M2 + M3)*a = (M1 - M2µd*M3)*g,

    divides por (M1 + M2 + M3) en ambos miembros, y queda:

    a = (M1 - M2 - µd*M3)*g/(M1 + M2 + M3),

    que es la expresión del módulo de la aceleración de los bloques en función de sus masas y del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre (te dejo la tarea de reemplazar y de hacer el cálculo), y observa también que la velocidad es la misma para los tres bloques, al igual que sus desplazamientos.

    Luego, como tienes que en el instante inicial: ti = 0 los tres bloques estaban en reposo, puedes plantear entonces: vi = 0, y como tienes que su desplazamiento es: d = 1 m, planteas la ecuación desplazamiento-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado que indicas en tu planteo, y queda:

    v2 - vi2 = 2*a*d, cancelas el término nulo, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    v = √(2*a*d)

    que es la expresión del módulo de la velocidad de los bloques cuando se han desplazado un metro (te dejo la tarea de reemplazar valores y hacer el cálculo).

    Espero haberte ayudado.


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  • pepiicon

    pepi
    el 20/8/18

    Hola! Necesito ayuda con el siguiente problema:

    Calcula el modulo de la fuerza eléctrica que el sistema de cargas de la figura efectúa sobre una carga q=1mC colocada en el origen de coordenadas. 

    La figura es la siguiente, ejercicio 4: 

    Muchas gracias de antemano!! 

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 21/8/18

    hay muchos videos sobre este contenido, los vistes?

    https://www.youtube.com/watch?v=i5yYdOpohUM


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  • marcosicon

    marcos
    el 20/8/18

    Un automovil de 1500 kg de masa se mueve en un tramo recto con una velocidad de 90 km/h e inicia una curva sin peralte , cuyo radio de curvatura es R=60 m , y manteniendo siempre la misma velocidad tangencial. Determina la direccion , el sentido y el valor de la fuerza que el asfalto ejerce sobre el automovil durante el recorrido por la curva.


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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 21/8/18

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  • marcosicon

    marcos
    el 20/8/18

    Un bloque de 7 kg de masa esta apoyado sobre un plano de 60º sobre la horizontal y sujeto por un resorte que sufre un alargamiento de 16'4 cm. ¿Cuál es la constante elástica del muelle?


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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 21/8/18

    ves los videos?

    https://www.youtube.com/watch?v=GuL2UnBwPyY


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  • Jordan Chilloicon

    Jordan Chillo
    el 20/8/18

    Hola a todos, estoy en el tema de trabajo y conservación de energía y hay un problema que no entiendo muy bien. Ya lo resolví pero no estoy seguro de la respuesta, me podrían ayudar. Gracias de antemano

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 21/8/18

    es un poco mas complejo

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  • Antonio Del Rio Sanchoicon

    Antonio Del Rio Sancho
    el 19/8/18

    Hola, estoy practicando el tema de trabajo y energía y no sé hacer este problema. ¿Me le podrían resolver?

    Un bloque de 10 Kg está en un plano horizontal y sobre él se ejerce una fuerza que forma con la horizontal 30º. Calcula el trabajo realizado por esta fuerza, la energía adquirida y la velocidad después de recorrer 20 m.

    Muchas gracias.

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 20/8/18

    Planteas la expresión del trabajo mecánico realizado sobre el bloque, y queda:

    W = F*d*cosθ = F*20*cos(30°) ≅ 17,321*F (en Joules, y observa que falta el valor del módulo de la fuerza aplicada para completar el cálculo):

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

    ΔEC = W = 17,321*F (en joules);

    luego, plantas la expresión de la aceleración, y queda:

    a = F/M = F/10 (en m/s2, y observa que falta el valor del módulo de la fuerza aplicada para completar el cálculo),

    y si consideras que el bloque estaba en reposo al comenzar a desplazarse, planteas la ecuación trabajo-energía, y tienes:

    ΔEC = W = 17,321*F, expresas al primer miembro como una diferencia, y queda:

    EC - ECi = 17,321*F, cancelas el término nulo, y queda:

    EC = 17,321*F, expresas al primer miembro en función de la masa del bloque y de su velocidad, y queda:

    (1/2)*M*v2 = 17,321*F, reemplazas el valor de la masa, resuelves el coeficiente en el primer miembro, y queda:

    5*v2 = 17,321*F, divides por 5 en ambos miembros, y queda:

    v2 = 3,464*F, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    v = √(3,464*F) (en m/s, y observa que falta el valor del módulo de la fuerza aplicada para completar el cálculo).

    Espero haberte ayudado.

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  • Elena Gómezicon

    Elena Gómez
    el 19/8/18
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    Hola!  Por favor me revisan este problema

    Un lanzador de bala hace un lanzamiento con una rapidez inicial de 15,5 m/s en un ángulo de 34,00 con respecto a la horizontal. Calcule la distancia horizontal recorrida por la bala, si ésta deja la mano del atleta a una altura de 2,20 m sobre el suelo.




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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/8/18

    Mira en tu publicación anterior de este problema, porque ya hemos respondido tu consulta.


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  • Damián Vergaraicon

    Damián Vergara
    el 19/8/18

    Un trineo impulsado por motores-cohete inicia su movimiento desde el reposo con unaaceleraci´on a1 = 9x m/s2, debiendo obtener una velocidad de 80 m/s en el punto B dela plataforma de lanzamiento de longitud D. Despu´es de haber dejado la plataforma delanzamiento en el punto B, el trineo empieza a desacelerarse con una a2 = −0,2t m/s2,hasta detener su movimiento en el punto C. Calcular: a) La longitud D necesaria para laplataforma de lanzamiento. b) El tiempo requerido por el trineo para recorrer la distanciade B a C. c) La longitud requerida L entre los puntos B y C Alguien me podría ayudar con el punto a?

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/8/18

    Recuerda las expresiones de la aceleración:

    a = v*dv/dx (1) (observa que aquí tienes a la aceleración como función de la velocidad y de la posición),

    a = dv/dt (2) (observa que aquí tienes a la aceleración como función de la velocidad y del tiempo).

    a)

    El trineo se desplaza sobre la plataforma, y observa que tienes los datos (observa que consideramos un sistema de referencia con eje de posiciones OX con dirección y sentido acordes al desplazamiento del trineo, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente a su partida):

    xi = 0, xf = D (a determinar),

    vi = 0, vf = 80 m/s,

    a1 = 9*x (observa que la aceleración es función de la posición);

    luego, sustituyes la expresión de la función aceleración en la ecuación diferencial señalada (1), y queda:

    9*x = v*dv/dx, separas variables, y queda:

    9*x*dx = v*dv, integras en ambos miembros (indicamos con corchetes que debes evaluar con Regla de Barrow), y queda:

    [ 9*x2/2 ] = [ v2/2 ], evalúas, y queda:

    9*D2/2 - 9*02/2 = 802/2 - 02/2, resuelves términos numéricos, cancelas términos nulos, y queda:

    9*D2/2 = 3200, multiplicas por 2/9 en ambos miembros, y queda:

    D2 = 6400/9, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    D = 80/3 ≅ 26,667 m.

    Espero haberte ayudado.

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  • Rj Mitteicon

    Rj Mitte
    el 19/8/18

    ayuda no fui capaz de hacerlo

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/8/18

    Establece un sistema de referencia con origen en la posición inicial del barco, con eje OX con dirección oeste-este, con sentido positivo hacia el este, y con eje OY con dirección sur-norte, con sentido positivo hacia el norte.

    Luego, tienes que las componentes de la velocidad de la corriente son:

    vcx = 3 (expresadas en Km/h),

    vcy = 0.

    Luego, planteas las componentes de la velocidad de máquinas del barco (observa que indicamos con θ al ángulo que forma con el semieje positivo OX, y observa también que su valor debe ser mayor que 45°), y queda:

    vmx = vm*cosθ = 15*cosθ (en Km/h),

    vmy = vm*senθ = 15*senθ (en Km/h).

    Luego, planteas las componentes de la velocidad efectiva (v) del barco (observa que forma un ángulo de 45° con el semieje positivo OX), y queda:

    vx = v*cos(45°) (en Km/h),

    vy = v*sen(45°) (en Km/h).

    Luego, como tienes que la velocidad efectiva es la suma vectorial de la velocidad de la corriente más la velocidad de máquinas, planteas las expresiones de sus componentes, y queda:

    vx = vcx + vmx,

    vy = vcy  + vmy;

    luego, sustituyes expresiones, cancelas el término nulo en la segunda ecuación, y queda:

    v*cos(45°) = 3 + 15*cosθ (1),

    v*sen(45°) = 15*senθ (2),

    que es un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas.

    Luego, divides miembro a miembro entre ambas ecuaciones, simplificas, y queda:

    cos(45°)/sen(45°) = (3 + 15*cosθ)/(15*senθ),

    resuelves el primer miembro, multiplicas en ambos miembros por 15*senθ, y queda:

    15*senθ = 3 + 15*cosθ,

    divides por 3 en todos los términos de la ecuación, y queda:

    5*senθ = 1 + 5*cosθ,

    restas 5*cosθ en ambos miembros, extraes factor común en el primer miembro, y queda:

    5*(senθ - cosθ) = 1,

    divides por 5 en ambos miembros, elevas al cuadrado en ambos miembros, desarrollas el primer miembro, y queda:

    sen2θ - 2*senθ*cosθ sen2θ = 1/25,

    aplicas la identidad fundamental con los dos términos remarcados, restas 1 en ambos miembros, y queda:

    -2*senθ*cosθ = -24/25,

    multiplicas por -1 en ambos miembros, aplicas la identidad del seno del doble de un ángulo, y queda:

    sen(2*θ) = 24/25,

    compones con la función inversa del seno en ambos miembros, y tienes dos opciones:

    a)

    2*θ ≅ 73,74°, divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    θ ≅ 36,87° (haz un diagrama de velocidades, y observa que esta opción no tiene sentido para este problema);

    b)

    2*θ ≅ 106,26°, divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    θ ≅ 53,13°;

    luego, reemplazas el valor remarcado en la ecuación señalada (2), y queda:

    v*sen(45°) ≅ 15*sen(53,13°), divides por sen(45°) en ambos miembros, resuelves, y queda:

    v ≅ 16,97 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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    Rj Mitteicon

    Rj Mitte
    el 19/8/18

    graciass

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  • Cristina Ñíguezicon

    Cristina Ñíguez
    el 19/8/18
    flag

    Dejo planteado un ejercicio del que tengo dudas por si me pudieseis ayudar, ¡gracias de antemano!

    Un objeto de masa desconocida se cuelga de un resorte sin estirar y se suelta desde el reposo. Si la velocidad del objeto en el punto medio de descenso es 0,41m/s, hallar: 

    a) Supuesto que existiera amortiguamiento, ¿a qué distancia del punto de lanzamiento quedaría el objeto en reposo?
    b) Con amortiguamiento, ¿cómo sería la frecuencia de oscilación respecto de la frecuencia no amortiguada? ¿qué le ocurriría a la amplitud de oscilación?

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 21/8/18

    Hola! 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

    Unicoos llega exclusivamente hasta secundaria y bachillerato

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