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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Sergio Steven Plaza
    el 3/6/19

    estoy en tema límites pero me preguntan respecta a física. ayuda por favor


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    Breaking Vlad
    el 3/6/19

    La velocidad media es:

    v=Δe/Δt (espacio recorrido / tiempo transcurrido)

    la velocidad instantánea es la velocidad en un punto de t, cuando Δt -> 0

    Usando eso, o conociendo la definición de derivada, puedes hallar las velocidades instantáneas.

    Derivada utilizando la definición 01

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    Pedro
    el 2/6/19


    Muy buenas, siguiendo consejos, voy a ir poniendo ejercicios que se me atragantan y me llevan varios minutos que no tendré en el examen. Por ejemplo, estos dos, se me hacen imposibles.

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    Francisco Javier
    el 3/6/19

    62) 

    La magnitud de la fuerza con la que se atraen o repelen dos cargas puntuales se determina con la expresión: 

    F = (ke*q1*q2)/r2 

    Donde "ke" es la constante de Coulomb con valor de 8.99x109 N*m2/C2, "q1" y "q2" son las cargas puntuales y "r" la distancia que las separa.

    Como ambas cargas son negativas, tendremos que esta fuerza será de repulsión. 

    Entonces para la magnitud de la fuerza tan solo debemos reemplazar datos y resolver. 

    Pasamos la distancia "r" a unidades acordes al sistema internacional (SI).

    r = 30 cm*(1 m/100 cm) = 0.3 m

    Entonces: 

    F = (8.99x109*5x10-6*6x10-6)/0.32 

    F = 2.9967 ≈ 3 N (repulsión)

    Ninguna opción que coloca el problema es correcta. 


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    Francisco Javier
    el 3/6/19

    63) 

    Aplicas directamente la expresión para el campo magnético en el centro de una espira circular con corriente.

    B = (μo*I)/(2*r) 

    Donde "μo" es la permeabilidad del espacio libre, "I" es la corriente y "r" el radio de la espira. 

    Esta expresión se puede deducir aplicando Biot-Savart. Para este caso, es innecesaria su demostración. 

    Dicho esto, tan solo debemos reemplazar datos en la formula y desarrollar.

    Pasamos el radio a unidades acordes al sistema internacional (SI).

    r = 30 cm*(1 m/100 cm) = 0.3 m

    Entonces: 

    B = (4*π*1x10-7*2)/(2*0.3)

    B = 4.1888x10-6 T

    Ninguna opción que coloca el problema es correcta. 

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    Pedro
    el 3/6/19

    Entendido, muchas gracias, es que hay muchos problemas donde no me concuerdan las respuestas, pero veo que no es fallo mío...

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    Carlos Perez
    el 2/6/19

    Hola Nybhrum, soy yo otra vez; muchas gracias pero, y perdona que insista, me parece que no he sabido expresarme. Veamos un caso sencillo: si yo estoy sobre en la superficie de nuestro planeta, y pongo una pelota a un metro de altura, ésta, al soltarla, empezará a moverse hacia abajo con una aceleración determinada; según Newton eso se debería a una fuerza que actúa sobre ella. Pero lo que no acabo de entender es por qué, desde el punto de vista de la teoría de la relatividad, la pelota tendría que empezar a moverse hacia abajo, aceleradamente, desde un estado inicial de reposo (es decir, que no es que esté moviéndose previamente siguiendo una trayectoria, la cual se adaptase a la curvatura del espacio ocasionada por la Tierra). Muchas gracias y un saludo.



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    Nybhrum
    el 2/6/19

    A ver si me consigo explicar jeje ( tambien a ver si lo tengo bien entendido, yo creo que si pero si alguien lo confirma perfecto ).

    La fisica clasica te plantea "dos" estados:

    - Reposo / velocidad constante

    - Aceleracion.

    Imaginate, que estas en una capsula, si estas en reposo o con una velocidad constante, y por ejemplo, lanzas una pelota al aire, esta volvera a tu mano sin problemas (trayectoria vertical). Ahora, si esta capsula tiene una aceleracion, en el momento en el que la lances en el aire se desviara.

    No obstante, hay un tercer caso. Si esta capsula es afectada por la gravedad, no puedes diferenciarla del reposo. (recordemos, en el momento en el que hay una fuerza, tiene que haber una masa y una aceleracion presentes, por lo que el hecho de que la gravedad actuase asi, era MUY raro).

    Imaginate que estas callendo y que decides quitarte un zapato, el zapato caera a la misma velocidad que tu, por el hecho de ser mas ligero no caera mas "lento", el modulo de la gravedad tiene el mismo valor para todos los cuerpos independientemente de su masa.

    Es decir, que si estas en un sistema aislado siendo atraido por la gravedad, NO puedes diferenciarlo del reposo/velocidad constante.

    No es que no puedas diferenciarlo es simplemente que al final estamos siguiendo esa misma trayectoria recta y a velocidad constante solo que el espacio geometrico es diferente al que nosotros entendemos.

    No te desplazas en un sistema que solamente tenga el espacio, te desplazas en un sistema espacio-tiempo.

    Si tu estas quieto, te estas moviendo en el tiempo ( es decir, tu posicion es constante pero tu tiempo sigue avanzando ).

    Al estar en este sistema espacio-tiempo y estar moviendote en el tiempo, cabe la posibilidad de que te como consecuencia de moverte en el tiempo, te muevas en el espacio, y por ende, caigas hacia ese objeto que ha modificado el espacio.

    ( Para visualizarlo te recomiendo ver videos o animaciones, hay muchisimos que lo dejan muy claro, es dificil de explicar ). De todas formas si te intriga tanto, la carrera de fisica esta guay eh... jaja

    Saludos!

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    Karen Cabrera
    el 2/6/19

    hola me podrian ayudar a resolver el ejercicio 25...

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    Francisco Javier
    el 3/6/19

    Te dejo el diagrama de cuerpo libre abajo (nada profesional). Es clave para poder entender lo que vamos hacer a continuación. 

    Recordamos que el momento de una fuerza es igual a: 

    M = F*d

    Donde "F" es el valor de la fuerza y "d" es la distancia perpendicular desde el punto de fuerza al punto de referencia. 

    También debes recordar que los apoyos tipo rodillo tienen dos reacciones (en el eje "x" y "y") y los apoyos fijos solo una reacción (en el eje "y").

    Una vez sabiendo esto, hacemos sumatoria de momentos en el punto "A" igual a cero (hay equilibrio).

    Los momentos en el sentido anti-horario serán positivos y los que van en sentido horario serán negativos. 

    ∑MA = 0

    60*5 - By*4 + 80*3 + [30*√(2)]*2 = 0

    Fíjate que la fuerza aplicada con un ángulo hay que descomponerla en sus componentes.

    Como Sin(45º) = Cos(45º): 

    Fx = Fy = 60*Sin(45º) = 30*√(2) 

    Una vez aclarado esto, despejamos "By" de la ecuación de momentos en "A". 

    By*4 = 60*5 + 80*3 + [30*√(2)]*2

    By*4 = 540+ 60*√(2) 

    By = [540 + 60*√(2)]/4

    By = 135 + 15*√(2) ≈ 156.2130 N

    Haciendo sumatoria de fuerzas en el eje "y" igual a cero (hay equilibrio).

    ∑Fy = 0

    - 60 + By - 80 - 30*√(2) + Ay = 0

    - 60 + [135 + 15*√(2)] - 80 - 30*√(2) + Ay = 0

    Y de acá despejamos "Ay": 

    Ay = 60 - [135 + 15*√(2)] + 80 + 30*√(2)

    Ay = 5 + 15*√(2) ≈ 26.2132 N

    Haciendo sumatoria de fuerza en el eje "x" igual a cero (hay equilibrio). 

    Fx = 0

    - Ax + 30*√(2) = 0

    Y de acá despejamos "Ax": 

    Ax = 30*√(2) ≈ 42.4264 N

    La reacción total "A" sera: 

    A = (Ax2 + Ay2)0.5 = (42.42642 + 26.21322)0.5 

    A = 49.8711 N

    La reaccion total "B" sera: 

    B = (By2)0.5 = (156.21302)0.5 

    B = 156.2130 N

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    Francisco Javier
    el 3/6/19


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    Charan Herraiz Escale
    el 2/6/19

    Alguien sabría hacer el ejercicio 3 de electricidad 

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    Francisco Javier
    el 3/6/19

    Vamos a obtener la ecuación de potencial general para un punto sobre el eje "z" de un anillo. 

    Para una distribución de carga lineal tenemos que: 

    dV = (ke*dq)/r

    Debemos hallar "dq" y "r", reemplazar en esta ecuación e integrar en base al respectivo diferencial. 

    Vamos primero con "dq". 

    Como se trata de una distribución lineal, el diferencial de carga se expresa como: 

    dq = λ*dl

    Donde "λ" es la densidad longitudinal de carga. El diferencial de linea correspondiente para este caso en particular es: 

    dl = r*dφ

    Reemplazando en el diferencial de carga: 

    dq = λ*r*dφ

    Como r = a:

    dq = λ*a*dφ

    Ahora encontremos "r".

    Si nos colocamos en cualquier punto del anillo, para llegar a cualquier punto del eje "z" fíjate que debemos desplazarnos una distancia en el eje "r" de "- a" y luego una distancia en el eje "z" de "z". Cabe recordar que estamos trabajando en un sistema de coordenadas cílindrico. 

    Esto antes dicho lo podemos expresar matemáticamente como: 

    R = - a μr + z μz 

    La magnitud de este vector será el valor de "r" que estamos buscando. 

    r = |R| = [(- a)2 + (z)2]0.5 = (a2 + z2)0.5 

    Ahora reemplazando "dq" y "r" en la expresión del potencial: 

    dV = (ke*λ*a*dφ)/(a2 + z2)0.5

    Integrando respecto al diferencial "dφ", tenemos que esta integral va de "0" a "2*π". 

    Sacando todo lo constante de la integral tenemos que: 

    V = [(ke*λ*a)/(a2 + z2)0.5]*02*pi (dφ) 

    V = [(ke*λ*a)/(a2 + z2)0.5]*2*π

    V = (2*π*ke*λ*a)/(a2 + z2)0.5

    Podríamos reducir más esta expresión reemplazando la densidad longitudinal de carga por su expresión matemática. 

    λ = Q/l

    Donde "l" es el perímetro del anillo. Para este anillo, el perímetro seria: 

    l = 2*π*a

    Entonces: 

    λ = Q/(2*π*a)

    Reemplazando esto en la expresión de potencial: 

    V = (ke*Q)/(a2 + z2)0.5 

    Esta es la expresión general para el potencial eléctrico en cualquier punto del eje "z".

    Entonces, en el centro se tiene que z = 0. Reemplazando esto en la expresión hallada: 

    V(z = 0) = (ke*Q)/(a2 + 02)0.5 

    V(z = 0) = (ke*Q)/(a2)0.5 

    V(z = 0) = (ke*Q)/a 

    Para una distancia de z = 3*a, reemplazamos de igual manera en la expresión hallada: 

    V(z = 3*a) = (ke*Q)/[a2 + (3*a)2]0.5 

    V(z = 3*a) = (ke*Q)/[a2 + 9*a2]0.5

    V(z = 3*a) = (ke*Q)/√(10)*

    Finalmente, la diferencia de potencial entre el punto "z = 0" y el punto "z = 3*a" se encuentra restando las respectivas expresiones. 

    V(z = 0) - V(z = 3*a) = (ke*Q)/a - (ke*Q)/√(10)*a

    ΔV = (ke*Q)/a - (ke*Q)/√(10)*a

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    Nybhrum
    el 2/6/19

    Tengo una pregunta sobre campo magnetico/induccion. Que diferencias hay entre la ley de biot y savart y la de amphere para una corriente de longitud L? Quiero decir, si en un ejercicio tengo que justificar como lo he hecho y he usado la expresion: B=(Mo*I)/2 *pi* d

    Podria decir que bien he usado la ley de biot savart O decir que como solamente hay una corriente y, nuestra longitud sera la de un circulo, por la ley de amphere llegamos exactamente a la misma expresion.

    Estoy mezclando algo? Veo que si partimos desde la integral de biot-savart para otros casos que no sean un cable con corriente, llegamos a resultados diferentes, pero si se trata de este caso en concreto no logro encontrar como son diferentes ambas teorias y por ende, podemos justificarlo de las dos maneras que seguiria siendo correcto?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 2/6/19

    Tienes que tener en cuenta cuál es la razón entre la longitud del cable conductor recto (L), y la distancia entre él y el punto en estudio (d):

    a)

    si d << L (d es mucho menor que L), puedes considerar que el conductor tiene longitud infinita, por lo que es el eje de simetría de una curva de Ampère que es una circunferencia que pasa por el punto P, cuyo centro se encuentra sobre el cable justo en su punto medio y muy alejado de los extremos del cable, y luego aplicas la Ley de Ampère y obtendrás la expresión del módulo del campo magnético en el punto P que  consignas en tu publicación, además, podrías aplicar también la Ley de Biot-Savart y obtendrías el mismo resultado;

    b) 

    si d no es mucho menor que L, aquí no tienes la simetría necesaria para aplicar la Ley de Ampère en forma sencilla, por lo que debes plantear el problema por medio de la Ley de Biot-Savart.

    Espero haberte ayudado.

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    Nybhrum
    el 2/6/19

    Muchas gracias Antonio, tengo una duda mas x).

    https://www.youtube.com/watch?v=GHL1gjBPQPo&list=PLOa7j0qx0jgOx8W05cMTREsNPdVSA--HM&index=6 En este video unicoos resuelve el apartado a haciendo biot-savart dos veces, al ser equidistantes, podria aplicar la ley de ampere? Sumo las intensidades y la distancia del punto seria la misma a los otros cables.

    El resultado, me da lo mismo pero no se si es una buena forma de hacerlo o si me lo pondrian bien en el examen.

    Saludos!

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    Pedro
    el 2/6/19

    Muy buenas, mi pregunta no es una duda en concreto, si no consejo de como enfocar un examen que tengo dentro de un mes.

    Me presento para ascenso a sargento (soy soldado) y tengo bach de ciencias. Sé hacer absolutamente todo lo de física, a veces se me pasan las fórmulas y tal, ya que llevo casi una década desde que terminé bachillerato, pero ya, renovando todo, sin pegas... El caso es que tengo dos exámenes, uno de mates y otro de física (nivel selectividad), ambos con  100 preguntas tipo test, y sobretodo en física me atraganto un poco con el tiempo. Ya que son 180 minutos en total para cada examen... Y os aseguro que no sobra nada de tiempo. El caso es que pido consejos de como agilizar algunos problemas o de como enfocaríais vosotros un examen tipo test de estas materias.

    Una de las cosas que hago es aproximar todo mucho, gravedad 10 y chapuzas del estilo, en el caso de que vea que las posibles soluciones son muy dispares...

    ¿Algún consejo más? Muchas gracias.

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    Nybhrum
    el 2/6/19

    Mecaniza los ejercicios, tras practicar mucho llega un momento en el que te das cuenta de que en cada tema hay ciertas variaciones y todos los ejercicios en torno a el son iguales, claro... esto lleva bastante tiempo y dedicacion xD.

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    Pedro
    el 2/6/19

    Estoy de acuerdo contigo Nybhrum, es una de las cosas que estoy intentando hacer, pero "solamente" tengo las tardes y muchas de ellas entre tareas del hogar, o que llego reventado de mi curre (recuerdo que es un trabajo físico) no hago todo lo que me gustaría. En mates me resulta muy fácil mecanizar, en física me está costando más.

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    Nybhrum
    el 2/6/19

    Si ese es el caso, creo que lo ideal seria que mirases los temas y que los ejercicios que tardes mas de x tiempo, los plantees aqui para que alguien te horiente con formas de verlos. Luego no te estreses si ves que no haces muchos ejercicios, yo hay dias que he estado 4 horas para hacer menos de 10 ejercicios pero que si para el dia siguiente lo tienes aprendido, merece totalmente la pena. Es mejor entender los conceptos desde el principio que ir tirando poco a poco con detalles que se acumulan al final.

    Un mes es bastante tiempo, si te esfuerzas desde hoy lo puedes sacar con notaza

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    Pedro
    el 2/6/19

    No, no, está claro, el ponerme nervioso es malo.


    Hay días que me puedo hacer fácilmente 100 ejercicios de un mismo tema, luego hay días que intento LOS MISMOS ejercicios y no me salen ni 20 por que vengo agobiado del trabajo, noto que se me echa el tiempo encima o mil historias. Así que bueno, poco a poco, paciencia y no hay más.

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    Adela
    el 2/6/19

    Hola, tengo un problema que no logro entender. Podríais explicarmelo.

    Una carrera ciclista consta de dos etapas en línea y una contrarreloj. La primera etapa en línea es de 220km y se rueda a una velocidad media de 40km, la segunda etapa tarda en recorrerse 3h y 25min a una velocidad media de 36km. La tercera es de 20km y se recorre de media a 30km. Determina la distancia total que recorren los ciclistas, el tiempo total empleado y la velocidad media de todo el recorrido.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 2/6/19

    Tienes los datos de la primera etapa:

    d1 = 220 Km (distancia que recorren los ciclistas),

    v1 = 40 Km/h (rapidez media de los ciclistas),

    t1 = a determinar (tiempo empleado por los ciclistas en esta etapa);

    luego, planteas la expresión del intervalo de tiempo en función de la distancia y de la rapidez media, y queda:

    t1 = d1/v1 = 220/40 = 11/2 h.

    Tienes los datos de la segunda etapa:

    d2 = a determinar (distancia que recorren los ciclistas),

    v2 = 36 Km/h (rapidez media de los ciclistas),

    t2 = 3 h 25 min = 3 + 25/60 = 3 + 5/12 = 41/12 h (tiempo empleado por los ciclistas en esta etapa);

    luego, planteas la expresión de la distancia en función del tiempo y de la rapidez media, y queda:

    d2 = v2*t2 = 36*(41/12) = 3*41 = 123 Km.

    Tienes los datos de la tercera etapa:

    d3 = 20 Km (distancia que recorren los ciclistas),

    v3 = 30 Km/h (rapidez media de los ciclistas),

    t3 = a determinar (tiempo empleado por los ciclistas en esta etapa);

    luego, planteas la expresión del intervalo de tiempo en función de la distancia y de la rapidez media, y queda:

    t3 = d3/v3 = 20/30 = 2/3 h.

    a)

    Planteas la expresión de la distancia total recorrida por los ciclistas, y queda:

    d = d1 + d2 + d3 = 220 + 123 + 20 = 363 Km.

    b)

    Planteas la expresión del tiempo total empleado por los ciclistas, y queda:

    t = t1 + t2 + t3 = 11/2 + 41/12 + 2/3 = (66 + 41 + 8)/12 = 115/12 h = 9 + 7/12 = 9 + 35/60 = 9 h 35 min.

    c)

    Planteas la expresión de la rapidez media de los ciclistas para toda la carrera, y queda:

    v = d/t = 363/(115/12) = 363*12/115 = 4356/115 Km/h ≅ 37,878 Km/h.

    Espero haberte ayudado.

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    Claudia Rivero
    el 2/6/19

    Se trata de este problema:

    Gracias!

    Pd: no he encontrado el video que trata este tema, si me pueden poner el link si esta o algo lo agradecería mucho🤗

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 2/6/19

    Tienes la expresión vectorial de la velocidad del móvil en función del tiempo:

    v(t) = < 8t2 , -6t2 > (1) (en m/s),

    cuyo módulo queda expresado:

    │v(t)│ = √( (8t2)2 + (-6t2)2 ) = √( 64t4 + 36t4 ) = √( 100t4 ) = 10t2 (2) (en m/s);

    de donde tienes que el vector unitario correspondiente a la dirección de la velocidad, que es el vector tangente a la trayectoria del móvil, queda expresado:

    T(t) = v(t) / │v(t)│, aquí sustituyes las expresiones señaladas (1) (2), y queda:

    T(t) = < 8t2 , -6t2 > / 10t2 = < 0,8 , -0,6 > (3) (observa que en este caso la expresión es abstracta, o sea, sin unidades de medida).

    Luego, derivas con respecto al tiempo en la ecuación señalada (1), y la expresión de la aceleración del móvil queda:

    a(t) = < 16t , -12t > (4) (en m/s2).

    Luego, planteas la expresión de la componente tangencial de la aceleración, y queda:

    aT(t) = a(t) • T(t), sustituyes las expresiones señaladas (4) (3), y queda:

    aT(t) = < 16t , -12t > < 0,8 , -0,6 >, desarrollas el producto escalar en el segundo miembro, y queda:

    aT(t) = 16t*0,8 - 12t*(-0,6), resuelves términos, y queda:

     aT(t) = 12,8t + 7,2t, resuelves, y queda:

    aT(t) = 20t (5) (en m/s2).

    Luego, evalúas las expresiones señaladas (4) (5) para el instante en estudio (t = 2 s), y queda:

    a(2) = < 32 , -24 >, cuyo módulo queda expresado:

    │a(2)│ = √( 322 + (-24)2 ) = √( 1024 + 576 ) = √( 1600 ) = 40 m/s2 (5), que es el valor del módulo de la aceleración del móvil;

    aT(2) = 20(2) = 40 m/s2, que es la componente tangencial de la aceleración en el instante en estudio, cuyo módulo es: aT(2)│ = 40 m/s2 (6).

    Luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración del móvil en función de los módulos de sus componentes (observa que la componente tangencial y la componente normal son perpendiculares, por lo que planteamos una ecuación pitagórica), y queda:

    aN(2)2 + aT(2)2 = a(2)2, reemplazas el valor señalado (5) y el valor remarcado y señalado (6), y queda:

    aN(2)2 + 402 = 402, y de aquí despejas: aN(2) = 0.

    Espero haberte ayudado.

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    alex
    el 2/6/19

    Hola unicoos tengo una duda y no soy capaz de resolverla espero que alguien pueda.

    en la parte de la "E" deformada la "E" que saignifica?????

    Resultat d'imatges de formulas de fisica segunda ley de newton

    Gracias

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    Claudia Rivero
    el 2/6/19

    No es una E deformada, se trata de el simbolo de sumatorio, representado con la letra griega sigma mayuscula, y se refiere a sumar todas las fuerzas que actuan sobre un cuerpo en el eje que estes estudiando, que seguramente sea el x

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