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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    María
    el 23/7/19

    Hola buenas, me preguntaba si podría resolver este ejercicio

    Desde una plataforma situada a 10 m del suelo se lanza verticalmente hacia arriba un proyectil con una velocidad inicial de 80 m/s y dos segundos después se lanza otro proyectil con una velocidad inicial de 100 m/s, también hacia arriba. (a)¿Al cabo de cuánto tiempo a partir del lanzamiento del primero se encontrarán ambos a la misma altura? (b)¿A qué altura sucederá? (c) ¿Qué velocidad tendrá cada uno en ese momento? 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 23/7/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas a nivel del suelo, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente al lanzamiento del primer proyectil.

    Luego, observa que los datos iniciales para el primer proyectil:

    t1i = 0, y1i = 10 m, v1i = 80 m/s, a = -g = -10 m/s2;

    luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, reemplazas valores, resuelves coeficientes, y queda:

    y1 = 10 + 80*t - 5*t2 (1a),

    v1 = 80 - 10*t (1b).

    Luego, observa que los datos iniciales para el segundo proyectil:

    t2i = 2 s, y2i = 10 m, v2i = 100 m/s, a = -g = -10 m/s2;

    luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, reemplazas valores, resuelves coeficientes, y queda:

    y2 = 10 + 100*(t - 2) - 5*(t - 2)2 (2a),

    v2 = 100 - 10*(t - 2) (2b).

    a)

    Planteas la condición de encuentro entre los proyectiles, y queda la ecuación:

    y1 = y2, sustituyes las expresiones señaladas (1a) (2a), y queda:

    10 + 80*t - 5*t2 = 10 + 100*(t - 2) - 5*(t - 2)2, restas 10 en ambos miembros, desarrollas términos en el segundo miembro, y queda:

    80*t - 5*t2 = 100*t - 200 - 5*t2 + 20*t - 20, sumas 5*t2, restas 120*t en ambos miembros, y queda:

    -40*t = -220, divides por -40 en ambos miembros, y queda:

    t = 5,5 s, que es el instante de encuentro entre los proyectiles.

    b)

    Reemplazas este último valor remarcado en las ecuaciones señaladas (1a) (2a), y queda:

    y1 = 10 + 80*5,5 - 5*5,52 = 10 + 440 - 151,25 = 298,75 m,

    y2 = 10 + 100*(5,5 - 2) - 5*(5,5 - 2)2 = 10 + 100*3,5 - 5*3,52 = 10 + 350 - 61,25 = 298,75 m,

    por lo que puedes concluir que la posición de encuentro de los proyectiles es: y = 298,75 m.

    c)

    Reemplazas el primer valor remarcado en las ecuaciones señaladas (1b) (2b), y queda:

    v1 = 80 - 10*5,5 = 80 - 55 = 25 m/s,

    v2 = 100 - 10*(5,5 - 2) = 100 - 10*3,5 = 100 - 35 = 65 m/s,

    por lo que puedes concluir que la velocidad del primer proyectil es: v1 = 25 m/s, y que la velocidad del segundo proyectil es: v2 = 65 m/s, con ambas velocidades correspondientes al instante de encuentro: t = 5,5 s.

    Espero haberte ayudado.

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    Alba
    el 23/7/19

    Hola buenas, tengo problemas para resolver este ejercicio

    Una bola lanzada directamente hacia arriba desde el suelo pasa por una ventana situada a una altura de 5,6 m. Un observador que está mirando por la ventana ve pasar la bola de nuevo durante su descenso 3,2 s más tarde. Calcule: (a) la velocidad con la que la bola fue lanzada inicialmente y (b) el tiempo total del trayecto desde el momento en que se lanzó la bola hasta que impacta contra el suelo.  

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 23/7/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas a nivel del suelo, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente al lanzamiento del primer proyectil.

    Luego, observa que los datos iniciales para la bola:

    ti = 0, yi = 0, vi = a determinar, a = -g = -10 m/s2;

    luego, planteas la ecuación tiempo-posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, reemplazas valores, resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    y = vi*t - 5*t2 (1).

    a)

    Planteas la condición de paso de la bola por la posición de la ventana (y = 5,6 m), y queda la ecuación:

    y = 5,6 (en metros), sustituyes las expresión señalada (1), y queda:

    vi*t - 5*t2 = 5,6 (en metros), restas 5,6 en ambos miembros, ordenas términos, y queda:

    -5*t2 + vi*t - 5,6 = 0, divides por -5 en ambos miembros, resuelves coeficientes, y queda:

    t2 - 0,2*vi*t + 1,12 = 0, 

    que es una ecuación polinómica cuadrática, cuyas soluciones son:

    t1 = ( 0,2*vi - √(0,04*vi2 - 4,48) )/2 (para el primer instante de paso por la ventana),

    t2 = ( 0,2*vi + √(0,04*vi2 - 4,48) )/2 (para el segundo instante de paso por la ventana);

    luego, planteas la expresión de la diferencia entre los instantes de paso de la bola por la posición de la ventana que tienes en tu enunciado, y queda:

    t2 - t1 = 3,2 (en segundos), sustituyes las expresiones correspondientes a los instantes, y queda:

    ( 0,2*vi + √(0,04*vi2 - 4,48) )/2 - ( 0,2*vi - √(0,04*vi2 - 4,48) )/2 = 3,2, multiplicas por 2 en ambos miembros, desarrollas términos, y queda:

    0,2*vi + √(0,04*vi2 - 4,48) - 0,2*vi + √(0,04*vi2 - 4,48) = 6,4, cancelas términos opuestos, reduces términos semejantes, y queda:

    2*√(0,04*vi2 - 4,48) = 6,4, divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    √(0,04*vi2 - 4,48) = 3,2, elevas al cuadrado en ambos miembros, y queda:

    0,04*vi2 - 4,48 = 10,24, sumas 4,48 en ambos miembros, y queda:

    0,04*vi2 = 14,72, divides por 0,04 en ambos miembros, y queda:

    vi2 = 368, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros (recuerda el sentido de la velocidad inicial), y queda:

    vi = √(368) m/s ≅ 19,183 m/s.

    b)

    Reemplazas este último valor remarcado en la ecuación tiempo-posición, y queda:

    y = √(368)*t - 5*t2;

    luego, planteas la condición de posición de la bola a nivel del suelo, y queda:

    y = 0, sustituyes la expresión de la posición, y queda:

    √(368)*t - 5*t2 = 0, multiplicas en todos los términos por -1, ordenas términos, y queda:

    5*t2√(368)*t = 0,

    que es una ecuación polinómica cuadrática, cuyas soluciones son:

    t1 = 0, que es el instante de lanzamiento de la bola;

    t2√(368)/5 s ≅ 3,837 s, que es el instante en el cuál la bola vuelve a estar a nivel del suelo.

    Espero haberte ayudado.

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    Carmen Escobar Ruiz
    el 23/7/19

    Hola buenas tardes, alguien me puede ayudar con el siguiente ejercicio,  muchas gracias

    Suma gráficamente las siguientes fuerzas.

    a)                       b)                              c)               

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    Raúl RC
    el 30/7/19

    a) aplica teorema pitágoras

    b)4-2=2 N derecha

    c)descomposicion de fuerzas:

    2·cos45=1,41N derecha

    1,41+5=6,41N derecha

    Viste este vídeo?

    https://www.youtube.com/watch?v=1BGub9Sqn5g



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    Gaston Eltren
    el 23/7/19
    flag

    Hola ayuda con este ejercicio de Cuerpo Rígido.

    Un tablón que tiene una masa M=6kg se transporta sobre dos rodillos cilindricos solidos idénticos de radio R=5cm y masa m=2kg. El tablón se jala con una fuerza horizontal constante F=6N aplicada a su extremo. Los cilindros ruedan sin deslizar sobre la superficie plana, tampoco hay deslizamiento entre los cilindros y el tablón.

    *)Realizar DCL, encontrar aceleración del tablon y de los cilindros, y los valores de las fuerzas de roce actuantes.

    *) Mediante energía calcular la velocidad del tablon cuando se desplaza 10cm.

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    Raúl RC
    el 30/7/19

    Lamento no poder ayudarte, pero por ahora, no resolvemos dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los vídeos ya grabados por el profe, lo lamento de corazón.


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    Calos Calleja
    el 23/7/19

    Alguien me puede ayudar con el siguiente problema conceptual, es que no estoy familiarizado con cosas que caen y son afectadas por la fricción del aire: Si un objeto se lanza directamente hacia arriba y la resistencia del aire es despreciable, entonces su velocidad cuando regresa al punto de inicio es la misma que cuando se lanzó. Si la resistencia del aire no fuera despreciable, ¿cómo se compararía su velocidad al regresar con su velocidad inicial? ¿Cómo se verá afectada la altura máxima a la que se eleva? , ayuda por favor

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    Raúl RC
    el 30/7/19

    Podrias calcularlo mediante el principio de conservacion de la energia.

    Aunque como bien dices en este caso, la energia no se conserva por friccion, con lo cual deberias calcular el trabajo disipado por la fuerza de rozamiento:

    WFR=Emecanica final-Emecanica inicial

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    Alba
    el 22/7/19

    Hola, me puede ayudar con este ejercicio?

    Se deja caer un cuerpo al mismo tiempo que otro es lanzado hacia abajo desde la misma altura con una velocidad de 1 m/s. ¿Cuándo será de 18 m la distancia de separación entre ellos? 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/7/19

    Considera un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical, con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas a nivel del punto de partida de los móviles, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente al comienzo de la caída del primer cuerpo, que coincide con el lanzamiento del segundo cuerpo hacia abajo.

    Luego, observa que tienes los datos:

    y1i = 0, y2i = 0;

    v1i = 0, v2i = -1 m/s;

    a = -g = -9,8 m/s2, para ambos móviles.

    Luego, planteas las ecuaciones tiempo posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado:

    y = yi + vi*t + (1/2)*a*t2;

    luego, reemplazas los datos correspondientes a cada móvil, resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    y1 = -4,9*t2 (1) (posición del primer móvil),

    y2 = -1*t - 4,9*t2 (2) (posición del segundo móvil);

    luego, como tienes que los móviles parten en el mismo instante, y que el segundo móvil lo hace con velocidad inicial con dirección vertical y sentido hacia abajo, y el segundo lo hace desde el reposo, observa que el primer móvil siempre se encuentra "a una altura mayor" que el segundo, por lo que planteas la expresión de la distancia de separación entre dichos móviles, y queda:

    Δy = y1 - y2, aquí sustituyes las expresiones señaladas (1) (2), y queda:

    Δy = -4,9*t2 - (-1*t - 4,9*t2), distribuyes el segundo término, cancelas términos opuestos, y queda:

    Δy = 1*t (3).

    Luego, planteas la condición que tienes en tu enunciado:

    Δy = 18 (en metros),

    sustituyes la expresión señalada (3), y queda:

    1*t = 18, y de aquí despejas:

    t = 18 s, que es el instante en el que la distancia de separación entre los móviles es 18 metros.

    Espero haberte ayudado.

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    Carmen Escobar Ruiz
    el 22/7/19

    Hola buenas tardes unicoos, tengo varios ejercicios que no se la solución, por favor, ruego que me ayuden para poder explicárselos a mi hijo. Gracias


    En el aeropuerto miden la masa de la maleta que queremos facturar y la lectura de la báscula, con una graduación de 100 g, es de 25,4 kg.

    a) ¿Cuál es el error absoluto que se ha cometido en la medida?

    b) ¿Cuál es el error relativo?

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    Raúl RC
    el 30/7/19

    Hola Carmen, ante todo, bienvenida :). Te invito a que postees tus dudas a los colegas del foro de matemáticas, aqui atendemos extrictamente dudas relacionadas con física, un saludo ;)

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    Draco Gaymer Pro
    el 22/7/19


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/7/19

    Vamos con una orientación.

    Aquí debes aplicar la Primera Ley de Newton para el bloque A, para el bloque B, y para el nudo en el que concurren las tres cuerdas.

    Para los tres casos, puedes considerar un sistema de referencia con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Puedes llamar´a los módulos de las tensiones de las cuerdas:

    Th (para la cuerda horizontal),

    Tv (para la cuerda vertical),

    Ti (para la cuerda inclinada).

    Luego, observa que sobre el bloque A están aplicadas cuatro fuerzas:

    Peso: PA = MA*g (vertical hacia abajo), Acción normal de la superficie de apoyo: NA (vertical hacia arriba), Tensión de la cuerda horizontal: Th (horizontal hacia la derecha), y rozamiento estático de la superficie de apoyo: fre = μe*NA (horizontal hacia la izquierda);

    luego, aplicas la Primera Ley, y tienes las ecuaciones (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas):

    Th - μe*NA = 0,

    NA - MA*g = 0, de aquí despejas: NA = MA*g (1),

    luego sustituyes la expresión señalada (1) en la primera ecuación, y de ella despejas:

    Th = μe*MA*g (2).

    Luego, observa que sobe el bloque B están aplicadas dos fuerzas:

    Peso: PB = MB*g (vertical hacia abajo), y Tensión de la cuerda vertical: Tv (vertical hacia arriba);

    luego, aplicas la Primera Ley, y tienes la ecuación (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas):

    Tv - MB*g = 0, y de aquí despejas:

    Tv = MB*g (3).

    Luego, observa que en el nudo están aplicadas tres fuerzas:

    Tensión de la cuerda horizontal: Th (horizontal hacia la izquierda), Tensión de la cuerda vertical: Tv (vertical hacia abajo), y Tensión de la cuerda inclinada: Ti (inclinada hacia la derecha y hacia arriba, determinando un ángulo de 45º con el semieje OX positivo);

    luego, aplicas la Primera Ley, y tienes las ecuaciones (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas):

    Ti*cos(45º) - Th = 0,

    Ti*sen(45ª) - Tv = 0,

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

    Ti*cos(45º) = Th,

    Ti*sen(45ª) = Tv,

    divides miembro a miembro la segunda ecuación entre la primera, simplificas, aplicas la identidad trigonométrica de la tangente en función del seno y del coseno, y queda:

    tan(45º) = Tv/Th,

    resuelves el primer miembro (observa que es igual a uno), multiplicas en ambos miembros por Th, y queda:

    Th = Tv,

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

    μe*MA*g = MB*g,

    divides por x y también por g en ambos miembros, simplificas, y queda:

    MA = MB/μe,

    reemplazas datos que tienes en tu enunciado, y queda:

    MA = 6,9/0,54, 

    resuelves, y queda:

    MA  12,778 Kg.

    También observa que puedes reemplazar datos y resolver en todas las ecuaciones que hemos numerado a fin de resolver otras incógnitas.

    Espero haberte ayudado.

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    Trollcence Lopez
    el 21/7/19

    Buenas alguien me puede ayudar con el siguiente problema por favor: Aquí vemos una vista desde arriba de un avión que está fuera de rumbo por el viento en tres direcciones diferentes. Use un lápiz y la regla del paralelogramo y haga un bosquejo de los vectores que muestran las velocidades futuras para cada caso. Clasifique las velocidades del avión a través del suelo de la más rápida a la más lenta.

    Yo lo realice y me quedo que el más lento es el C y el más rápido es el B, pero no sé si estoy equivocado :s




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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/7/19

    Has llegado a la conclusión correcta.

    Observa en los paralelogramos que has dibujado, y observa que tienes que la diagonal que corresponde a la velocidad resultante es más larga en el paralelogramo B, intermedia en el paralelogramo A, y más corta en el paralelogramo C.

    Espero haberte ayudado.

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    Miguel angel Posada Lotero
    el 20/7/19

    un futbolista patea una balon a una velocidad de 10m/s con una direccion de 37 grados si el futbolista se encuentra a 10 metros de la porteria y esta tiene de 2.5 metros ¿habra posibilidad de gol si, no porque?

    necesito ayuda para este ejercicio es para un trabajo final





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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/7/19

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo al suelo, con origen en el punto de pateo, con sentido positivo hacia la portería, y con eje OY vertical, con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición de Tiro Oblicuo (o Parabólico), cancelas términos nulos, resuelves coeficientes, considera que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 9,8 m/s2, y queda:

    x = 10*cos(37º)*t (1),

    y = 10*sen(37º)*t - 4,9;

    luego, planteas la expresión del alcance de la pelota ( si debes deducirla, planteas la condición de llegada al suelo: y = 0, y luego resuelves el sistema compuesto por las ecuaciones señaladas (1) (2) ), y queda:

    xA = vi2*sen(2θ)/g, aquí reemplazas datos (vi = 10 m/s, θ = 37º, g = 9,8 m/s2), y queda:

    xA = 102*sen(2*37º)/9,8 = 100*sen(74ª)/9,8 ≅ 9,802 m,

    por lo que tienes que la pelota toca el suelo apenas dos centímetros antes de la línea de portería, por lo que al picar contra el césped es muy probable que pase la línea de gol.

    Espero haberte ayudado.

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