Foro de preguntas y respuestas de Física

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    IRENE
    el 1/2/19

    Hola buenas, me han mandado este ejercicio de física y no soy capaz de resolverlo.Me podrían ayudar ?

    Un costal de arena de 3 kg se encuentra colgando de un hilo fuerte de longitud 0,75 m.Sobre el costal se dispara un fusil cuya bala tiene una mas de 50 gr.La bala atraviesa el costaly recorre una distancia horizontal de 25 mantes de golpear el sueloque se encuentra a una altura de 1,3 m por debajo del impacto en el costal.Calula a) la velocidad de la bala después del choque b)la velocidad del costal después del choque c) la velocidad de la bala antes del choque d)la energía perdida al atravesar la bala el costal

    Muchas gracias, es que solo he sido capaz de resolver el a y ni siquiera se si estará bien


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    Guillem De La Calle Vicente
    el 1/2/19

    Buenas,

    Falta un dato muy importante en el problema: el ángulo máximo con el que oscila el costal de arena, sin este dato solo se puede hacer el apartado a).

    Saludos.

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    Javier CS
    el 1/2/19

    Buenas, he seguido el procedimiento según yo he creido pero me gustaría estar seguro. Gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 1/2/19

    Te ayudo con el planteo del problema.

    Establece un sistema de referencia con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha según tu imagen, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, vamos por pasos:

    a)

    Observa que sobre el bloque A actúan cinco fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos, y observa también que el bloque B "de opone" al desplazamiento del bloque A hacia la derecha:

    Peso: PA = MA*g, vertical, hacia abajo;

    Acción normal del suelo: NA, vertical, hacia arriba;

    Rozamiento del suelo: frAμA*NA, horizontal hacia la izquierda;

    Fuerza externa: F = 150 N, inclinada 30º con respecto al semieje OX positivo, hacia arriba;

    Acción normal del bloque B sobre el bloque A: NAB, horizontal, hacia la izquierda;

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

    F*cos(30º) - NAB - μA*NA = MA*a,

    F*sen(30º) + NA - MA*g = 0, de aquí despejas:

    NAMA*g - F*sen(30º);

    luego, sustituyes esta última expresión remarcada en la primera ecuación, y queda:

    F*cos(30º) - NAB - μA*( MA*g - F*sen(30º) ) = MA*a, distribuyes el tercer término, y queda:

    F*cos(30º) - NAB - μA*MA*g + μA*F*sen(30º) = MA*a, y de aquí despejas:

    NAB = F*cos(30º) μA*F*sen(30º) μA*MA*g - MA*a (1).

    b)

    Observa que sobre el bloque B actúan cuatro fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos, y observa también que el bloque A "empuja" al bloque B hacia la derecha:

    Peso: PB = MB*g, vertical, hacia abajo;

    Acción normal del suelo: NB, vertical, hacia arriba;

    Rozamiento del suelo: frB = μB*NB, horizontal hacia la izquierda;

    Reacción normal del bloque A sobre el bloque B: NAB, horizontal, hacia la derecha;

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

    NAB - μB*NB = MB*a,

    NB - MB*g = 0, de aquí despejas:

    NB = MB*g;

    luego, sustituyes esta última expresión remarcada en la primera ecuación, y queda:

    NAB - μB*MB*g = MB*a, y de aquí despejas:

    NAB = μB*MB*g + MB*a (2).

    c)

    Igualas las expresiones señaladas (2) (1), y queda:

    μB*MB*g + MB*a = F*cos(30º) μA*F*sen(30º) μA*MA*g - MA*a,

    aquí sumas MA*a y restas μB*MB*g en ambos miembros, y queda:

    MA*a + MB*a = F*cos(30º) μA*F*sen(30º) μA*MA*g μB*MB*g,

    extraes factor común en el primer miembro, extraes factor común en los dos primeros términos y en los dos términos que ses siguen en el segundo miembro, y queda:

    (MA + MB)*a = F*( cos(30º) μA*sen(30º) ) - (μA*MA + μB*MB)*g,

    divides por (MA + MB) en ambos miembros, y queda:

    a = [ F*( cos(30º) μA*sen(30º) ) - (μA*MA + μB*MB)*g ] / (MA + MB),

    que es la expresión de la aceleración del sistema de dos bloques, en función de los datos que tienes en tu enunciado y del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre.

    Luego, solo queda que reemplaces valores y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

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    Rodrigo Peralta Chena
    el 1/2/19

    Dos vectores de módulos respectivamente iguales a 4u y 10u forman entre si un ángulo de 150 grados. El angulo entre el vector suma y el vector de mayor modulo es aproximadamente? Ayuda por favor no sé el proceso a seguir :(

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 1/2/19

    Comenzamos por designar con a y b a los vectores, y tienes los datos:

    │a│ = 4 u,

    │b│ = 10 u,

    θ = 150º.

    Luego, planteas la expresión del producto escalar entre los dos vectores, y queda:

    a•b = │a│*│b│*cosθ = (4 u)*(10 u)*cos(150º) = (40 u2)*(-√(3)/2) = -20*√(3) u2 (1).

    Luego, planteas la expresión de los productos escalares de cada vector por sí mismo, y queda:

    a•a = │a│*│a│*cos(0º) = (4 u)*(4 u)*1 = 16 u2 (2);

    b•b = │b│*│b│*cos(0º) = (10 u)*(10 u)*1 = 100 u2 (3).

    Luego, planteas la expresión del cuadrado del módulo del vector suma en función del producto escalar de dicho vector por sí mismo, y queda:

    │a + b│2 = (a + b)•(a + b),

    distribuyes y reduces términos semejantes en el segundo miembro, y queda:

    │a + b│2 = a•a + 2*(a•b) + b•b,

    reemplazas los valores señalados (2) (1) (3), y queda:

    │a + b│2 = 16 u2 + 2*(-20*√(3) u2 ) + 100 u2,

    resuelves el segundo término, reduces términos semejantes, extraes la expresión de la unidad de medida como factor común, y queda:

    │a + b│2 = ( 116 - 40*√(3) ) u2,

    extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    │a + b│ = √( ( 116 - 40*√(3) ) u2 ),

    extraes la expresión de la unidad de medida fuera de la raíz, y queda:

    │a + b│ = √( 116 - 40*√(3) ) u (4).

    Luego, planteas la expresión del producto escalar del vector (a + b) por el vector b, y queda:

    │a + b│*│b│*cosφ = (a + b)b,

    distribuyes el segundo miembro, y queda:

    │a + b│*│b│*cosφ = a•b + b•b,

    sustituyes las expresiones señaladas (4), el valor del módulo del vector b, las expresiones señaladas (1) (3), y queda:

    (( 116 - 40*√(3) ) u) * (10 u) * cosφ = -20*√(3) u2 + 100 u2,

    cancelas la expresión de la unidad de medida en todos los términos, y queda:

    √( 116 - 40*√(3) ) * 10 * cosφ = -20*√(3) + 100,

    divides por 10 en todos los términos de esta ecuación, y queda:

    √( 116 - 40*√(3) ) * cosφ = -2*√(3) + 10,

    divides por √( 116 - 40*√(3) ) en ambos miembros, y queda:

    cosφ = (-2*√(3) + 10) / √( 116 - 40*√(3) ) (5),

    que es la expresión del coseno del ángulo determinado por el vector b y el vector (a + b).

    Luego, resuelves el segundo miembro de la ecuación señalada (5), y queda:

    cosφ ≅ 0,956232,

    aquí compones en ambos miembros con la función inversa del coseno, y queda:

    φ ≅ 17,014º,

    que es el valor aproximado de la medida del ángulo que determina el vector suma con el vector b.

    Espero haberte ayudado.

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    Andres Sampayo
    el 31/1/19

    alguien me puede brindar ayuda??? con el planteamiento


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 31/1/19

    29)

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo a la rampa con sentido positivo hacia arriba, con eje OY perpendicular a la rampa con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas en el pie de la rampa, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente al momento en que el bloque inicia su ascenso.

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

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

    Acción normal de la rampa: N, perpendicular a la rampa, hacia arriba.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton (presta atención a la medida del ángulo que el peso forma con el eje OY), y tienes el sistema de ecuaciones:

    -P*senθ = M*a,

    N - P*cosθ = 0;

    luego, sustituyes la expresión del módulo del peso, y queda:

    -M*g*senθ = M*a, y de aquí despejas: a = -g*senθ (1),

    N - M*g*P*cosθ = 0, y de aquí despejas: N = M*g*P*cosθ,

    donde la expresión señalada (1) es la aceleración del bloque, y la expresión señalada (2) es el módulo de la acción normal que la rampa ejerce sobre dicho bloque.

    Luego, planteas la ecuación posición-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    v2 - vi2 = 2*a*(x - xi),

    aquí cancelas los términos nulos, ya que la posición inicial y la velocidad final son nulas, y queda:

    -vi2 = 2*a*x,

    aquí sustituyes la expresión de la aceleración señalada (1), resuelves sigons, y queda:

    -vi2 = -2*g*senθ*x,

    y de aquí despejas:

    x = vi2/(2*g*senθ),

    y solo queda que reemplaces valores (vi = 5 m/s, θ = 20°, g = 9,8 m/s2) y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 31/1/19

    30)

    Observa que sobre la polea (que suponemos es ideal y no tiene masa) actúan tres fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Peso total: P = 950 N, hacia abajo,

    Tensión del tramo de cuerda ligado al techo: T, hacia arriba,

    Tensión del tramo de cuerda sujetado por el hombre: T, hacia arriba.

    Luego, aplicas la Primera Ley de Newton (observa que consideramos positivo al sentido hacia arriba), y tienes la ecuación:

    2*T - P = 0, de aquí despejas:

    T = P/2, reemplazas el valor del módulo del peso total, resuelves, y queda:

    T = 475 N,

    que es el módulo de la tensión que el hombre debe imprimirle a la cuerda para que el conjunto ascienda (o descienda) con velocidad constante; y observa que si imprime una tensión cuyo módulo sea mayor, entonces el sistema ascenderá acelerado, y si imprime una tensión cuyo módulo sea menor, entonces el sistema descenderá acelerado.

    Espero haberte ayudado.ero haberte ayudado.

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    V. Rod.
    el 31/1/19

    HOLA, ALGUIEN ME AYUDA POR FAVOR:

    ¿Cuál será el ángulo con el que debe dispararse un proyectil para que su alcance horizontal sea 4 veces su altura máxima?, ¿Cuál es la ecuación de la parábola que describe el proyectil?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 1/2/19

    Recuerda las expresión del alcance:

    A = vi2*sen(2θ)/g.

    Recuerda la expresión de la altura máxima:

    yM = vi2*sen2θ/(2*g).

    Luego, tienes la relación de tu enunciado:

    A = 4*yM, sustituyes expresiones, y queda:

    vi2*sen(2θ)/g = 4*vi2*sen2θ/(2*g),

    multiplicas por 2*g y divides por vi2 en ambos miembros, y queda:

    2*sen(2θ) = 4*sen2θ,

    divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    sen(2θ) = 2*sen2θ,

    aplicas la identidad del seno del doble de un ángulo, y queda:

    2*senθ*cosθ = 2*sen2θ,

    divides por 2 y divides por senθ en ambos miembros, y queda:

    cosθ = senθ,

    divides por cosθ en ambos miembros, y queda:

    1 = tanθ,

    compones en ambos miembros con la función inversa de la tangente, y queda:

    45° = θ.

    Luego, planteas la ecuación de la trayectoria de Tiro Oblicuo (o Parabólico, y observa que consideramos que el proyectil es lanzado desde el origen de coordenadas), y queda:

    y = tanθ*x - (1/2)*( g/(vi2*cos2θ) )*x2,

    luego reemplazas los valores del coseno y de la tangente de 45°, resuelves coeficientes, y queda:

    y = x - (g/vi2)*x2.

    Espero haberte ayudado.

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    Andres Sampayo
    el 31/1/19

    alguien q me ayude y explique????

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    Guillem De La Calle Vicente
    el 31/1/19


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    WillProyects
    el 31/1/19

    En los ejercicios de física el vector de una fuera o cualquier valor es el valor de esa fuerza pero poniendo el signo dependiendo de su dirección, no?

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    Andres Sampayo
    el 31/1/19

    no, la norma del vector es el valor de la fuerza en si, la raiz cuadrada de la suma de las componentes del vector al cuadrado cada componente, y si dependiendo de tu marco de referencia escoges el signo

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    Mauricio
    el 31/1/19

    hola, me podrían ayudar por favor, el ejercicio dice:
    la figura muestra dos poleas concentricas, fijas entre ellas, de radios r1=0.3m y r2=0.2m y una tercera polea de radio r=0.4m. el cuerpo F desciende con una aceleración  constante a=8(m/s^2) partiendo del reposo. Calcule la rapidez angular de la polea de radio r luego de 5 segundos , si se sabe que no hay deslizamiento entre entre las poleas.
    Según mi análisis decía que las tres comparten la rapidez angular, pero me entro la duda... :( díganme si estoy mal. Gracias

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 31/1/19

    Observa que las poleas señaladas (A) (B) son coaxiales, por lo que tienes que sus velocidades y aceleraciones angulares son iguales,

    y observa que las poleas señaladas (B) (C) son tangenciales, por lo que tienes que sus velocidades y aceleraciones tangenciales son iguales.

    Luego, tienes que el módulo de la aceleración tangencial de la polea A es:

    aTA = 8 m/s2,

    y el módulo de su aceleración angular es:

    αA = aT/rA = 8/0,2 = 40 rad/s2;

    y como las poleas señaladas (A) (B) son coaxiales, tienes:

    αB = αA 40 rad/s2,

    que es el módulo de la aceleración angular de la polea señalada (B),

    y el módulo de su aceleración tangencial inicial es:

    aTB = rB*αB = 0,3*40 = 12 m/s2.

    Luego, como las poleas señaladas (B) (C) son tangenciales, tienes:

    aTC = aTB= 12 m/s2,

    que es el módulo de la aceleración tangencial de la polea señalada (C),

    y el módulo de su aceleración angular inicial es:

    αC = aTC/rC = 12/0,4 = 30 rad/s2.

    Luego, planteas la expresión de la función velocidad angular de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado para la polea señalada (C) (observa que consideramos el instante inicial: ti = 0), y queda:

    ωCωCiαC*t,

    reemplazas el valor de la velocidad angular inicial (ωCi = 0) y de la aceleración angular (αC = 30 rad/s2), cancelas el término nulo, y queda:

    ωC = 30*5 = 150 rad/s.

    Espero haberte ayudado.pero haberte ayudado.

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    Mauricio
    el 3/2/19

    entonces llegue a la mitad del ejercicio :)
    te agradezco mucho por tu tiempo y la respuesta ; ahora lo comprendo mejor.

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    Rantanplán
    el 30/1/19

    Buenas noches, 

    Necesito que alguien me explique como se sintetiza Hidroperoxil ó Hidroperoxilo (HO2), esto es, cuales son los elementos que participan en su materialización y cual es la reacción que lo produce.

    Gracias 

    Slds

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 30/1/19

    Por favor, sube tu consulta al Foro de Química para que los colegas puedan ayudarte.

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    Miriam Gonzalez
    el 30/1/19

    Hola. Me podríais ayudar con este ejercicio?

    Los LP de vinilo giran a 33rpm. Calcula el periodo y la frecuencia de giro, y la velocidad lineal, de un punto que se encuentra a 10cm del centro.

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    Raúl RC
    el 30/1/19

    Primeramente pasamos de rpm a rad/s multiplicando por 2π/60

    Con lo cual:

    ω=33·2π/60=11π/10 rad/s

    El periodo lo podemos hallar como T=2π/ω=20/11=1,81 s

    La frecuencia es la inversa del periodo:

    f=1/T=0,55 Hz

    La velocidad lineal se define como v=ω·r=(11π/10)·0,1=π/10 m/s

    Mejor?



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    Miriam Gonzalez
    el 30/1/19

    si, gracias

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