Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Ahlam.
    el 17/12/18

    me ayudais en el 4 porfaa

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    Jerónimo
    el 17/12/18

    Reacción = N=Py= mgcosα

    Fr=μN==μmgcosα

    Fresponsable de que descienda Px-Fr= mgsenα-µ mgcosα

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    Jerónimo
    el 17/12/18

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/12/18

    Tienes los datos:

    M = 50 Kg (masa del cuerpo),

    θ = 60° (ángulo determinado por el plano inclinado y la dirección horizontal),

    μ = 0,25 (coeficiente de rozamiento),

    g = 10 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre).

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano inclinado con sentido positivo hacia abajo, y con eje OY perpendicular al plano con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el cuerpo actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

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

    Acción normal del plano inclinado: N, perpendicular al plano hacia arriba;

    Rozamiento dinámico: fr = μ*N (*), paralela al plano hacia arriba.

    Luego, planteas la Segunda Ley de Newton (haz un gráfico para visualizar mejor la situación), y queda el sistema de ecuaciones:

    P*senθ - fr = M*a,

    N - P*cosθ = 0;

    luego, sustituyes las expresiones de los módulos de las fuerzas, y queda:

    M*g*senθ - μ*N = M*a (1),

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

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

    M*g*senθ - μ*M*g*cosθ = M*a, aquí divides por M en todos los términos, y queda:

    g*senθ - μ*g*cosθ = a, extraes factor común en el primer miembro, y la expresión del módulo de la aceleración queda:

    a = (senθ - μ*cosθ)*g (3).

    Luego, reemplazas valores en las expresiones señaladas (2) (3), y queda:

    N = 50*10*cos(60°) = 250 N

    a =sen(60°) - 0,25*cos(60°) )*10 ≅ 7,410 m/s2.

    a)

    N = 250 N (módulo de la acción normal del plano inclinado sobre el cuerpo).

    b)

    Reemplazas datos en la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento dinámico que el plano inclinado ejerce sobre el cuerpo señalada (*), y queda:

    fr = 0,25*250 = 62,5 N.

    c)

    Observa que en la dirección OX (que es la dirección paralela al plano inclinado) actúan solamente dos fuerzas: el rozamiento dinámico (hacia arriba), y la componente del peso paralela al plano, por lo que tienes que el módulo de la fuerza responsable del descenso del cuerpo es:

    Px = M*g*senθ, reemplazas valores, y queda:

    Px = 50*10*sen(60°) ≅ 433,013 N.

    Espero haberte ayudado.

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    Ahlam.
    el 17/12/18

    me ayudais en el 3 porfavor 

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    Jerónimo
    el 17/12/18

    Movimiento circular uniforme MCU 01

    ∅=50m  r=25m     v=54Km/h=15m/s        v=e/t        e=vt=15x10 =150m        e=αr        α=e/r=150/25= 6 rad 

    v=ωr        ω=v/r=15/25= 0,6 rad/s

    ac=v²/r=15²/25=9m/s²

      



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    Katrina Sian
    el 16/12/18

    Como se resolverían?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/12/18

    Por favor sube foto con los enunciados completos para que podamos ayudarte.

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    Katrina Sian
    el 16/12/18


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    Almudena Sánchez Gallego
    el 16/12/18

    y en este ejercicio el apartado b), no entiendo lo de (50*80)+(1*50)...

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/12/18

    Vamos con una orientación.

    Observa que en la situación (b) tienes que la masa de agua pasa por dos transformaciones:

    1°)

    Cambio de estado sólido a líquido (fusión), por lo que absorbe la cantidad de calor (recuerda que el calor latente de fusión del agua es: Lfa = 80 cal/g):

    Qf = Ma*Lfa = (50 g)*(80 cal/g) = 400 cal.

    2°)

    Elevación de a temperatura desde su temperatura de fusión hasta la temperatura final del sistema:

    Qa = Ma*Ca*(tf - 0) = (50 g)*( 1 cal/(°C*g)*tf = (50 cal/°C)*tf.

    Espero haberte ayudado.

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    Almudena Sánchez Gallego
    el 16/12/18

    Hola, he hecho este ejercicio y el resultado me da bien pero no se deberían usar los datos del cobre también?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/12/18

    Tienes razón: el sistema tiene tres componentes: masa de alumnio, masa de agua y masa de cobre.

    Planteas la expresión del calor cedido por la masa de aluminio, y queda:

    QAl = MAl*CAl*(tf - tAl) = 25*0,217*(tf - 97) = 5,425*(tf - 97) = 5,425*tf - 526,225.

    Planteas la expresión del calor absorbido por la masa de agua, y queda:

    Qa = Ma*Ca*(tf - 10) = 260*1*(tf - 10) = 260*(tf - 10) = 260*tf - 2600.

    Planteas la expresión del calor absorbido por la masa de cobre, y queda:

    QCu = MCu*CCu*(tf - 10) = 18*0,093*(tf - 10) = 1,674*(tf - 10) = 1,674*tf - 16,74.

    Luego, si consideras que el sistema es cerrado, puedes plantear que la cantidad de calor absorbida o cedida por el sistema es igual a cero, y queda:

    QAl + Qa + QCu = 0, 

    aquí sustituyes expresiones, y queda:

    5,425*tf - 526,225 + 260*tf - 2600 + 1,674*tf - 16,74 = 0,

    reduces términos semejantes, y queda:

    267,099*tf - 3142,965 = 0, 

    sumas 3142,965 en ambos miembros, y queda:

    267,099*tf = 3142,965,

    divides por 267,099 en ambos miembros, y queda:

    tf ≅ 11,767 °C.

    Luego, reemplazas este valor remarcado en las expresiones de las cantidades de calor, y queda:

    QAl ≅ 5,425*11,767 - 526,225 ≅ 63,836 - 526,225 ≅ -462,389 cal,

    Qa ≅ 260*11,767 - 2600 ≅ 3059,420 - 2600 ≅ 459,420 cal,

    QCu ≅ 1,674*11,767 - 16,74 ≅ 19,698 - 16,74 ≅ 2,958 cal;

    y puedes observar que la cantidad de calor absorbida por la masa de cobre es mucho más pequeña que la cantidad de calor absorbida por la masa de agua, y que también es mucho más pequeña que el valor absoluto de la cantidad de calor cedida por la masa de aluminio, por lo su incidencia en el cálculo del valor de la temperatura final del sistema es apenas perceptible.

    Espero haberte ayudado.

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    Emmanuel Chelini
    el 16/12/18


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/12/18

    Establece un sistema de referencia con origen en la posición inicial de la esfera más pesada, con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la izquierda, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    2.1)

    Observa que tienes cuatro situaciones importantes (observa que indicamos con A a la esfera más liviana y con B a la más pesada, que empleamos unidades internacionales, y que consideramos: g = 10 m/s2):

    1)

    Las dos esferas están en reposo como muestra la figura, por lo que la energía mecánica total del sistema es:

    EM1 = EPA = MA*g*yA = 2*10*0,20 = 4 J.

    2)

    Las dos esferas están a punto de chocar, por lo que la energía mecánica total del sistema y el impulso total del sistema son:

    EM2 = ECB = (1/2)*MB*VB2 = (1/2)*2*VB2 = 1*VB2,

    p2 = MB*vB = 2*vB.

    3)

    Las dos esferas recién han chocado y ya están unidas, por lo que la energía mecánica total del sistema y el impulso total del sistema son:

    EM3 = EC3 = (1/2)*(MA+MB)*v32 = (1/2)*(2+10)*v32 = 6*v32,

    p3 = (MA+MB)*v3.

    4)

    Las dos esferas unidas están en reposo, por lo que la energía mecánica del sistema es:

    EM4 = (MA+MB)*g*y4 = (2+10)*10*y4 = 120*y4.

    Luego, planteas conservación de la energía mecánica entre las situaciones (2) (1), y tienes la ecuación

    1*VB2 = 4, y de aquí despejas: vB = 2 m/s.

    Luego, planteas conservación del impulso entre las situaciones (3) (2) (observa que no se conserva la energía porque el choque es totalmente inelástico), reemplazas el valor remarcado, y tienes la ecuación:

    6*v32 = 1*22, y de aquí despejas: v3√(2/3) m/s.

    Luego, planteas conservación de la energía mecánica entre las situaciones (4) (3), reemplazas el último valor remarcado, y tienes la ecuación:

    120*y4 = 6*( √(2/3) )2, y de aquí despejas: y4 = 1/30 m.

    Luego, puedes plantear para la amplitud angular en el instante (4):

    cos(A) = (L - y4)/L, reemplazas valores, y queda:

    cos(A) = (0,35 - 1/30)/0,35, expresas a todas las cantidades como fracciones, y queda:

    cos(A) = (7/20 - 1/30)/(7/20), resuelves el primer agrupamiento, y queda:

    cos(A) = (19/60)/(7/20), resuelves el segundo miembro, y queda:

    cos(A) = 19/21, compones en ambos miembros con la función inversa del coseno, y queda:

    ≅ 25,209°.

    Luego, planteas la expresión de la frecuencia de oscilación del péndulo matemático, y queda:

    = ( 1/(2π) )*√(g/L), reemplazas valores, y queda:

    ≅ ( 1/(2π) )*√(10/0,35), resuelves, y queda:

    ≅ 0,851 Hz.

    2.2)

    Vamos con una orientación.

    Observa que también tienes cuatro situaciones:

    1)

    Análoga al planteo del inciso anterior.

    2)

    Análoga al planteo del inciso anterior.

    3)

    Aquí las esfera están separadas por lo que cada una de ellas tiene energía cinética y también impulso particulares, por lo que la energía mecánica total del sistema es la suma de las energías cinéticas individuales, y el impulso total del sistema es la suma de los impulsos individuales.

    4)

    Cada esfera alcanza su máxima altura y se encuentra en reposo.

    Luego, plantea conservación de la energía entre las situaciones (2) (1).

    Luego, plantea conservación de la energía y también conservación del impulso entre las situaciones (3) (2) (observa que tienes que el choque es perfectamente elástico).

    Luego, plantea conservación de la energía para cada esfera por separado entre las situaciones (4) (3).

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

    Espero haberte ayudado.


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    umayuma
    el 16/12/18

    Hola unicoos,mi pregunta es si fuera de un segmento que une dos cargas eléctricas(el punto A está q1=2x10^-6C y en el punto B,q2=-4x10^-6C(separadas 0,1m))es posible que haya varios puntos de equilibrio donde los campos se anulen a la izquierda del punto A.

    Gracias.

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    Raúl RC
    el 16/12/18

    Si te fijas la carga negativa tiene valor doble que la carga positiva, con lo cual si te fijas en las lineas de fuerza generada por cada carga tendrás un dibujo parecido a este:


    En él puedes ver que he representando en plan cutre xD las lineas de fuerza en azul generadas por la carga positiva q1 y verdes son las generadas por la carga negativa q2

    Si te fijas verás que los tramos donde puede anularse el campo son a la izquierda de la carga positiva y la derecha de la negativa, nunca en el medio. Con eso supongo que queda contestada tu duda, lo demas es hacer cálculos

    Un saludo ;)



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    Maxi Mate
    el 15/12/18

    me pueden ayudar con la siguiente actividad:

    Un tren interurbano pasa por una plataforma de pasajeros a una rapidez de 40 M/seg. El silbato del tren se hace sonar a su frecuencia característica de 320 H z. a. ¿Qué cambio total de frecuencia es detectado por una persona en la plataforma cuando el tren pasa de aproximarse a alejarse? b. ¿Qué longitud de onda es detectada por una persona en la plataforma cuando el tren se aproxima?

    Mil gracias!!!!

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    Raúl RC
    el 16/12/18

    Si sigues teniendo dudas el profe grabó un vídeo sobre este tema ;)


    Efecto Doppler y M.A.S.

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    Silvio Aguirre
    el 15/12/18

    hola. Alguien me puede ayudar con este problema por favor:

    La posición de un objeto de 0,30 Kg unido a una cuerda está descripta por x= 0,25m.cos (0, 4 π t). Encontrar la amplitud del movimiento, la constante elástica de la cuerda y, la posición y la rapidez del objeto en t=30 seg

    Muchas gracias!

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    Raúl RC
    el 16/12/18

    La ecuacion general de un movimiento armónico simple MAS viene dada por la expresion:

    x(t)=Asen(ωt+φ0) siendo A la amplitud.

    Comparándola con tu enunciado podemos obtener rápidamente que A=0,25 m

    la constante elástica del muelle la podemos obtener a través d ela relación de dispersión k=mω2

    siendo en tu caso ω=0,4π rad/s, con lo cual:

    k=0,3·(0,4π)2 solo tienes que despejar:

    En cuanto a la posición en t=30 s solamente has de sustituir t=30 s en tu expresión prestando especial atención a poner tu calculadora en modo "radianes"

    Finalmente para hallar la velocidad en t=30 s basta con derivar tu expresión respecto al tiempo:

    v(t)=-0,25·0,4πsen(0,4πt) para posteriormente sustituir t=30 s.

    Te dejo a ti los cáculos.

    Puedes ver mas vídeos sobre esta temática en 

    Movimiento Armónico Simple

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    Anna
    el 15/12/18


    En el apartado b, en vez de obtener la mitad, obtengo que es el producto de la raíz de 2 por la velocidad de escape de la Tierra para obtener la velocidad de escape del planeta

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    Jerónimo
    el 15/12/18

    ve tierra=√2GMt/Rt        ve planeta=√2GM/R

    R=Rt/2   dt=d          Mt/Vt=M/V               Mt/4/3πRt³=M/4/3πR³                 Mt/Rt³=M/R³      Mt/(2R)³=M/R³       M=Mt/8

    ve planeta=√2GM/R= √(2GMt2)/8Rt=√(4/8) ve tierra= ve tierra/2


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