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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Quiroga
    el 9/7/19

    Alguien me puede echar una manos con el apartado a y b? Gracias adelantadas. 



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    Antonio Silvio Palmitano
    el 11/7/19

    Observa que el campo producido por la carga q1 en el punto P tiene dirección y sentido positivo del eje OY, por lo que su expresión vectorial queda:

    E1 = < 0 , +k*q/a2 >,

    y la expresión del potencial en el punto P queda:

    v1 = +k*q/a.

    Observa que el campo producido por la carga q2 en el punto P tiene dirección y sentido negativo del eje OX, por lo que su expresión queda:

    E2 = < -k*q/a2 , 0 >,

    y la expresión del potencial en el punto P queda:

    v2 = +k*q/a.

    Luego, planteas la expresión vectorial del campo resultante producido por las cargas q1 y q2 en el punto P, y queda:

    E12 = E1 + E2 = < 0 , +k*q/a2 > + < -k*q/a2 , 0 > = < -k*q/a2 , +k*q/a2 >,

    y observa que la expresión de su módulo es:

    |E12| = √(2)*k*q/a2,

    y que su dirección, con respecto al semieje OX positivo, forma un ángulo cuyo valor es: θ = 3π/4 rad = 135°;

    luego, observa que el campo producido por la carga q3 en el punto P debe ser opuesto al campo resultante producido por las otras dos cargas, observa que la carga q3 debe ser negativa, por lo que tienes para su módulo (aquí presta atención al valor de la distancia entre el punto P y el punto donde se encuentra la carga q3):

    |E3| = |E12|, sustituyes expresiones, y queda:

    k*|q3|/(√(2)*a)2√(2)*k*q/a2, resuelves el denominador en el primer miembro, y queda:

    k*|q3|/(2*a2) = √(2)*k*q/a2, multiplicas en ambos miembros por (2*a2), y queda:

    k*|q3| = 2√(2)*k*q, divides por k en ambos miembros, y queda:

    |q3| = 2√(2)*q, que es la expresión del valor absoluto de la carga q3,

    por lo que tienes que su valor es:

    q3 = -2√(2)*q

    y observa que la dirección del campo producido por esta carga en el punto P determina un ángulo con el semieje positivo OX cuyo valor es:

    φ = -π/4 rad = -45°;

    luego, planteas la expresión del potencial producido por la carga q3 en el punto P, y queda:

    V3 = k*q3/(√(2)*a) = k*(-2√(2)*q)/(√(2)*a) = -2*k*q/a;

    luego, planteas la expresión del potencial resultante en el punto P, y queda:

    VP = V1 + V2 + V3, sustituyes expresiones, y queda:

    VP = +k*q/a + k*q/a - 2*k*q/a, resuelves, y queda:

    VP = 0;

    luego, planteas la expresión del trabajo necesario para transportar una carga -Q desde un punto muy alejado del punto P hasta éste, y queda:

    W = -Q*(V - VP), reemplazas los valores de los potenciales, y queda:

    W = -Q*(0 - 0), resuelves, y queda:

    W = 0,

    y observa que para traer a la carga -Q desde un punto muy alejado hasta el punto P, tienes que esta carga es atraída por las cargas q1 y q2 (recuerda que estas dos cargas son positivas), mientras que es repelida por la carga q3 (recuerda que esta carga es negativa), por lo que tienes que los trabajos parciales se compensan.

    Espero haberte ayudado.

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    Brayan Salazar
    el 9/7/19

    Hola , se que son preguntas de universidad , pero necesito ayuda :( (no lo pediría si no estuviera desesperado ) alguien que me pueda ayudar con estos ejercicios .

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    Raúl RC
    el 30/7/19

    te puedo ayudar con el segundo:

    a) debes calcular la resistencia equivalente en paralelo: 1/Req=1/R1 + 1/R2 + 1/R3

    b) aplicas Ley de Ohm V=IR

    c) lo mismo pero con la resistencia total del circuito

    d) el voltaje será el mismo por ser una asociacion en paralelo

    e) aplicas P=V·I (siendo I la intensidad de cada resistencia que has calculado anteriomente)

    f) Cuando el voltaje se incrementa, la corriente I, aumenta y la potencia disipada por la resistencia R, también aumenta. Cuando el valor de la resistencia se incrementa, I disminuye y, disminuye la potencia disipada por la resistencia R,

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    Quiroga
    el 8/7/19

    Hola alguien me puede echar una mano con el apartado 18? Gracias. 


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/7/19

    Consideramos que el eje OX tiene sentido positivo hacia la derecha, que el eje OY tiene sentido positivo hacia arriba, y que el eje OZ tiene sentido positivo hacia la derecha, todo referido a la figura de tu enunciado, y observa que escribimos en negrita a las expresiones vectoriales.

    Planteas la expresión vectorial del elemento de corriente, y queda:

    IdL = < -IdL , 0 , 0 > (1).

    Planteas la expresión vectorial de la posición del punto A con respecto a la posición del elemento de corriente que se muestra en tu figura, y queda:

    rA = < 0 , -R , 0 > (2), cuyo módulo tiene la expresión: │rA│ = R (3).

    Planteas la expresión vectorial de la posición del punto A con respecto a la posición del elemento de corriente que se muestra en tu figura, y queda:

    rP = < 0 , -R , 2R > (4), cuyo módulo tiene la expresión: │rP│ = √(5)R (5).

    a)

    Planteas la ecuación diferencial vectorial correspondiente a la Ley de Biot-Savart, y queda:

    dBA = ( μ0/(4π) ) * (IdL x rA)/rA3,

    sustituyes las expresiones vectoriales señaladas (1) (2), sustituyes la expresión escalar señalada (3), y queda:

    dBA = ( μ0/(4π) ) * (< -IdL , 0 , 0 > x < 0 , -R , 0 >)/R3,

    resuelves el producto vectorial, y queda:

    dBA = ( μ0/(4π) ) * < 0 , 0 , R*IdL >/R3,

    extraes los factores escalares (R*I) de la expresión vectorial, simplificas, asocias factores y divisores escalares, y queda:

    dBA = ( μ0*I/(4π) ) * < 0 , 0 , dL >/R2 (6);

    luego, observa que para todos los elementos de corriente que quieras considerar en la espira, tienes que su expresión vectorial es la expresión señalada (6), por lo que integras componente a componente para todos los puntos de la espira, y queda:

    BA = 02πR μ0*I/(4π) ) * < 0 , 0 , dL >/R2,

    extraes factores escalares, y queda:

    BA = μ0*I/(4π*R2) ) * 02π*R < 0 , 0 , dL >,

    resuelves la integral vectorial definida, y queda:

    BA = μ0*I/(4π*R2) ) * < 0 , 0 , 2π*R >,

    extraes los factores escalares fuera de la expresión vectorial, y también fuera de la integral, y queda:

    BA = μ0*I/(4π*R2) )*2π*R * < 0 , 0 , 1 >,

    simplificas expresiones escalares, y queda:

    BA = μ0*I/(2π*R) ) * < 0 , 0 , 1 >,

    que es la expresión vectorial del campo magnético en el centro de la espira, cuyo módulo tiene la expresión:

    BA│ = μ0*I/(2π*R),

    por lo que puedes concluir que la expresión señalada (17) es la respuesta correcta.

    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/7/19

    b)

    Consideramos que el eje OX tiene sentido positivo hacia la derecha, que el eje OY tiene sentido positivo hacia arriba, y que el eje OZ tiene sentido positivo hacia la derecha, todo referido a la figura de tu enunciado, y observa que escribimos en negrita a las expresiones vectoriales.

    Planteas la expresión vectorial del elemento de corriente, y queda:

    IdL = < -IdL , 0 , 0 > (1).

    Planteas la expresión vectorial de la posición del punto A con respecto a la posición del elemento de corriente que se muestra en tu figura, y queda:

    rA = < 0 , -R , 0 > (2), cuyo módulo tiene la expresión: │rA│ = R (3).

    Planteas la expresión vectorial de la posición del punto A con respecto a la posición del elemento de corriente que se muestra en tu figura, y queda:

    rP = < 0 , -R , 2R > (4), cuyo módulo tiene la expresión: │rP│ = √(5)R (5).

    Planteas la ecuación diferencial vectorial correspondiente a la Ley de Biot-Savart, y queda:

    dBP = ( μ0/(4π) ) * (IdL x rP)/rP3,

    sustituyes las expresiones vectoriales señaladas (1) (4), sustituyes la expresión escalar señalada (5), y queda:

    dBP = ( μ0/(4π) ) * (< -IdL , 0 , 0 > x < 0 , -R , 2R >)/( √(5)R )3,

    resuelves el producto vectorial, resuelves el cubo en el denominador escalary queda:

    dBP = ( μ0/(4π) ) * < 0 , 2R*IdL , R*IdL >/ (5√(5)*R)3,

    extraes los factores escalares (R*I) de la expresión vectorial, simplificas, asocias factores y divisores escalares, y queda:

    dBP = ( 5√(5)*μ0*I/(4π) ) * < 0 , 2*dL , dL >/R2 (6);

    luego, observa que para todos los elementos de corriente que quieras considerar en la espira, tienes que su expresión vectorial es la expresión señalada (6), y observa además que sus componentes perpendiculares al eje OZ se compensan entre cada elemento de corriente y su elemento diametralmente opuesto, por lo que tienes que la componente significativa es la que corresponde al eje OZ, ya que las componentes en las direcciones perpendiculares a este eje coordenado se anulan, por lo que integras componente a componente para todos los puntos de la espira, y queda:

    BP = 02πR 5√(5)*μ0*I/(4π) ) * < 0 , 2*dL , dL >/R2,

    extraes factores escalares, y queda:

    BP = 5√(5)*μ0*I/(4π*R2) ) * 02π*R < 0 , 0 , dL >,

    resuelves la integral vectorial definida, y queda:

    BP = 5√(5)*μ0*I/(4π*R2) ) * < 0 , 0 , 2π*R >,

    extraes los factores escalares fuera de la expresión vectorial, y también fuera de la integral, y queda:

    BP = 5√(5)*μ0*I/(4π*R2) )*2π*R * < 0 , 0 , 1 >,

    simplificas expresiones escalares, y queda:

    BP = 5√(5)*μ0*I/(2π*R) ) * < 0 , 0 , 1 >,

    que es la expresión vectorial del campo magnético en el centro de la espira, cuyo módulo tiene la expresión:

    BP│ =5√(5)* μ0*I/(2π*R),

    por lo que puedes concluir que la expresión señalada (18) no es la respuesta correcta.

    Espero haberte ayudado.

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    jonathan vaccaro
    el 8/7/19

    hola buenas unicoos, quisiera me apoyen con una resolucion del sgte problema, hice la resolucion pero no tengo seguridad con las resp, adjunto eso tambien:

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    Raúl RC
    el 8/7/19

    Te recomiendo veas estos vídeos, porque el fundamento teórico que necesitas es el mismo:

    https://www.youtube.com/watch?v=3WWozOSZlj4

    https://www.youtube.com/watch?v=-xNKU5mdfL4

    Nos cuentas ok? ;)



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    Antonio Silvio Palmitano
    el 8/7/19

    Vamos con una orientación.

    Establece un sistema de referencia con instante inicial (ti = 0) correspondiente a la partida de Kathy, con eje de posiciones OX con dirección y sentido positivo acordes al desplazamiento de los móviles, con origen de coordenadas en la línea de partida.

    Luego, planteas las expresiones de las funciones de posición y de velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado para ambos móviles (observa que sus instantes de partida son distintos, que resolvemos coeficientes y que cancelamos términos nulos), y queda:

    para Kathy:

    x = 2,45*t2 (1a),

    v = 4,90*t (1b);

    para Stan (observa que parte un segundo antes que Kathy, por lo que se mueve un segundo más que ella):

    x = 1,75*(t + 1)2 (2a),

    v = 3,50*t (2b).

    a)

    Planteas la condición de encuentro de los móviles, para ello igualas las expresiones señaladas (1a) y (2a), y queda la ecuación:

    2,45*t2 = 1,75*(t + 1)2, desarrollas el segundo miembro, y queda:

    2,45*t2 = 1,75*t2 + 3,50*t + 1,75, restas 1,75*t2, restas 3,50*t y restas 1,75 en ambos miembros, reduces términos semejantes, y queda:

    0,70*t2 - 3,50*t - 1,75 = 0, divides por 0,70 en todos los términos de esta ecuación, y queda:

    t2 - 5*t - 2,5 = 0,

    que es una ecuación polinómica cuadrática, cuyas soluciones son:

    1º)

    t = ( 5 - √(35) )/2 ≅ -0,458 s, que no tiene sentido para este problema;

    2º)

    t = ( 5 + √(35) )/2 ≅ 5,458 s, 

    b)

    Aquí debes reemplazar el valor remarcado en la ecuación señalada (1a) y hacer el cálculo (te dejo la tarea).

    c)

    Aquí debes reemplazar el valor remarcado en las ecuaciones señaladas (1b) y (3b) y hacer los cálculos (te dejo la tarea).

    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 11/7/19

    Fe de errata.

    En la ecuación señalada (2b) se me ha deslizado una omisión, la expresión correcta es:

    v = 3,50*(t + 1).

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    Quiroga
    el 7/7/19

    Buenas alguien me puede decir como es la Ec y Ep en los nodos y vientres de una cuerda? Gracias. 

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    Raúl RC
    el 8/7/19

    En los vientres la energía cinetica Ec=0  Ep=máxima

    Nodos: Ec=max, Ep=0

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    Danilo Pin
    el 7/7/19
    flag

    Muy buenas tardes, tengo una duda, Ya eh intentado como 4 veces una y otra vez y no logro encontrar la respuesta. En la primera imagen está el Problema y en la segunda está las coordenadas rectangulares sacadas de cada uno de los vectores, dice que determine la relación pero no se como hacer eso si ya tengo las coordenadas. Ayuda por favor. Gracias.


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    Raúl RC
    el 8/7/19

    Prueba con esta pregunta en el foro de matemáticas, ya que es específica de alli, ok? ;)

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 11/7/19

    Aquí puedes designar: v1, v2 y v3 a los vectores que se encuentran en el primer cuadrante, en el segundo y en el tercero, respectivamente.

    Luego, planteas las expresiones de dichos vectores, y queda:

    v1 = < 5P*cos(37°) , 5P*sen(37°) > ≅ < 3,993*P , 3,009*P >

    v2 = < -Q√(2)*cos(45°) , Q√(2)*sen(45°) > ≅ < -Q , Q >,

    v3 = < -4P√(3)*sen(30°) , -4P√(3)*cos(30°) > = < -2√(3)*P , -6*P >;

    luego, planteas la expresión del vector resultante, y queda:

    v = v1 + v2 + v3

    sustituyes las expresiones de los vectores, resuelves la suma vectorial, y queda:

    v < 3,993*P - Q - 2√(3)*P , 3,009*P + Q - 6*P >;

    luego, como tienes en tu enunciado que el vector resultante tiene la dirección del eje OX, planteas que su segunda componente cuya expresión hemos remarcado es igual a cero, y queda la ecuación:

    3,009*P + Q - 6*P  0,

    aquí restas Q en ambos miembros, y queda:

    3,009*P - 6*P ≅ -Q,

    reduces términos semejantes en el primer miembro, y queda:

    -2,991*P ≅ -Q,

    sumas Q y sumas 2,991*P en ambos miembros, y queda:

    ≅ 2,991*P,

    y con las aproximaciones que hemos realizado, puedes concluir que la opción señalada:

    Q = 3*P (D),

    es la respuesta correcta.

    Espero haberte ayudado.

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    David Avilés
    el 6/7/19

    Buenas noches :)

    Chicos, tengo una gran duda...Me cuesta entender por qué la luz, una onda transversal y la perturbación en su campo electromagnético vibran en movimiento armónico simple? El movimiento armónico simple (mas) requiere de una fuerza restauradora para que el objeto oscilante se desplaza ida y vuelta respecto a su posición de equilibrio. No entiendo cómo se relaciona la luz con MAS. Espero no ocasionar molestia :(

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/7/19

    Aquí vamos con una orientación, a muy grosso modo.

    Recuerda que las fuerzas actúan sobre masas, sean partículas o sogas, por ejemplo, y algunas de ellas provocan el Movimiento Armónico Simple, si actúan, por ejemplo, sobre una partícula unida a un muelle, o la propagación de una onda transversal por una soga, en la que cada uno de sus puntos oscila con Movimiento Armónico Simple.

    Con respecto a la luz, fue Maxwell quién formuló las leyes que permiten describir a la luz como ondas electromagnéticas, en la que un campo magnético y un campo eléctrico oscilan con direcciones perpendiculares entre sí, y también perpendiculares a la dirección de propagación de la onda luminosa, y propuso para ellos un modelo matemático muy similar al que conoces para el Movimiento Armónico simple.

    Sería muy conveniente que busques textos sobre las Leyes de Maxwell, y elijas entre la infinidad que encontrarás, alguno acorde a tu nivel de estudios.

    Espero haberte ayudado.

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    Sergi Alabart Castro
    el 5/7/19

    ¿Si el cociente de fricción es 0.2, qué altura alcanza en la parte azul?

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    Raúl RC
    el 6/7/19

    Aplica lo que el profe explicó en este vídeo:

    https://www.youtube.com/watch?v=JvQY85uPF54



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    Sergi Alabart Castro
    el 5/7/19


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    Raúl RC
    el 6/7/19

    Te contesté en otro post ;)

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    Sergi Alabart Castro
    el 5/7/19