Foro de preguntas y respuestas de Física

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  • raul molocheicon

    raul moloche
    el 8/7/18

    Problemas con un problema y no se como resolverlo es la pregunta 34 espero puedan iluminarme gracias 

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 8/7/18

    Recuerda las ecuaciones de equivalencia entre escalas de temperaturas:

    k = c + 273 (1),

    f = (9/5)c + 32 (2),

    r = (4/5)c (3).

    Luego, tienes la ecuación de tu enunciado:

    (2c + 3f) / (k + 3r) = 1,

    multiplicas en ambos miembros por (k + 3r), y queda:

    2c + 3f = k + 3r,

    sustituyes las expresiones señaladas (1) (2) (3), y queda:

    2c + 3( (9/5)c + 32 ) = c + 273 + 3(4/5)c,

    distribuyes el segundo término, resuelves coeficientes, y queda:

    2c + (27/5)c + 96 = c + 273 + (12/5)c,

    multiplicas por 5 en todos los términos de la ecuación, y queda:

    10c + 27c + 480 = 5c + 1365 + 12c,

    restas 17c y restas 480 en ambos miembros, resuelves ambos miembros, y queda:

    20c = 885,

    divides por 20 en ambos miembros, y queda:

    c = 44,25 °C.

    Luego, para verificar la validez de la solución remarcada, puedes reemplazar en las ecuaciones señaladas (1) (2) (3) y queda:

    k = 44,25 + 273 = 317,25 °K (a),

    f = (9/5)(44,25) + 32 = 79,65 + 32 = 111,65 °F, de aquí tienes: 3f = 3(111,65) = 334,95 °F (b),

    r = (4/5)(44,25) = 35,4 °R, de aquí tienes: 3r = 3(35,4) = 106,2 °R (c),

    y a partir del valor remarcado, tienes: 2c = 2(44,25) = 88,5 °C (d).

    Luego, reemplazas los valores señalados (a) (b) (c) (d) en el primer miembro de la ecuación de tu enunciado, y queda:

    (88,5 + 334,95) / (317,25 + 106,2) = 423,45/423,45 = 1.

    Por favor, consulta con tus docentes por la discrepancia con las opciones que tienes en el solucionario de tu enunciado.

    Espero haberte ayudado.

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  • SODAicon

    SODA
    el 7/7/18

    Hola  ¿podrían ayudarme con el apartado a? porfavor, no entiendo cómo hacerlo 


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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 8/7/18

    Planteas la expresiones de las componentes de la cantidad de movimiento lineal resultante antes del choque, y tienes:

    pix = M1*v1ix + M2*v2ix = 1*0 + 2*5 = 0 +10 = 10 (en Kg*m/s),

    piy = M1*v1iy + M2*v2iy = 1*0 + 2*0 = 0 + 0 = 0 (en Kg*m/s).

    Planteas la expresiones de las componentes de la cantidad de movimiento final resultante después del choque (presta atención a los signos de las componentes verticales), y tienes:

    pfx = M1*v1fx + M2*v2fx = 1*2*cos(60°) + 2*v2f*cosθ = 1 + 2*v2f*cosθ (en Kg*m/s),

    pfy = M1*v1fy + M2*v2fy = 1*2*sen(60°) - 2*v2f*senθ = √(3) - 2*v2f*senθ (en Kg*m/s).

    Luego, como no actúan fuerzas exteriores en el plano de movimiento del sistema de dos partículas M1-M2, puedes plantear la conservación de la cantidad de movimiento resultante, y tienes el sistema de ecuaciones:

    pfx = pix,

    pfy = piy;

    luego, sustituyes expresiones, y queda:

    1 + 2*v2f*cosθ = 10,

    √(3) - 2*v2f*senθ = 0;

    luego, restas 1 en ambos miembros de la primera ecuación, restas √(3) en ambos miembros de la segunda ecuación, y queda:

    2*v2f*cosθ = 9 (1),

    -2*v2f*senθ = -√(3) (2);

    luego, divides miembro a miembro la segunda ecuación entre la primera, y queda:

    -tanθ = -√(3)/9, multiplicas por -1 en ambos miembros, y queda:

    tanθ = √(3)/9, compones en ambos miembros con la función inversa de la tangente, y queda: θ ≅ 10,893°;

    luego, reemplazas en las ecuaciones señaladas (1) (2), y queda:

    2*v2f*cos(10,893°) ≅ 9, aquí divides por 2*cos(10,893°) en ambos miembros, y queda: v2f ≅ 4,583,

    -2*v2f*sen(10,893°) ≅ -√(3), aquí divides por -2*sen(10,893°) en ambos miembros, y queda: v2f ≅ 4,583,

    por lo que tienes que el módulo de la velocidad después del choque de la partícula cuya masa es M2 es: v2f ≅ 4,583 m/s.

    Luego, planteas las expresiones de las componentes de la cantidad de movimiento inicial de la partícula cuya masa es M2, y queda:

    p2ix = M2*v2ix = 2*5 = 10 (en Kg*m/s),

    p2iy = M2*v2iy = 2*0 = 0 (en Kg*m/s).

    Luego, planteas las expresiones de las componentes de la cantidad de movimiento final de la partícula cuya masa es M2 (presta atención a los signos), y queda:

    p2fx  M2*v2f*cos(10,893°)  2*4,583*cos(10,893°) ≅ 9,000 (en Kg*m/s),

    p2fy = -M2*v2iy = -2*v2f*sen(10,893°)  -2*4,583*sen(10,893°)   -1,732 (en Kg*m/s).

    Luego, recuerda que el impulso aplicado sobre la partícula cuya masa es M2 es igual a la variación de su cantidad de movimiento, por lo que puedes plantear las expresiones de sus componentes:

    I2x = p2fx - p2ix ≅ 9,000 - 10 ≅ -1,000 (en Kg*m/s),

    I2y = p2fy - p2iy ≅ -1,732 - 0 ≅ -1,732 (en Kg*m/s),

    y, luego, puedes calcular el módulo de este impulso, y también el ángulo que determina su dirección (te dejo la tarea).

    Luego, recuerda que la fuerza promedio aplicada sobre la partícula cuya masa es M2 es igual a la división del impulso ejercido sobre ella entre el intervalo de tiempo correspondiente, por lo que puedes plantear las expresiones de sus componentes.

    F2x = I2x/Δt ≅ -1,000/0,001 ≅ -1000 (en N),

    F2y = I2y/Δt ≅ -1,732/0,001 ≅ -1732 (en N),

    y, luego, puedes calcular el módulo de esta fuerza, y también el ángulo que determina su dirección (te dejo la tarea)..

    Espero haberte ayudado.

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  • Vikoicon

    Viko
    el 7/7/18

    Hola alguien sabe como se sacaria el apartado c)? Gracias.


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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 8/7/18

    Recuerda que el momento de fuerza promedio es igual a la división del momento angular entre el intervalo de tiempo, por lo que puedes plantear para el módulo del momento que se está ejerciendo para que el sistema esté en rotación:

    τ = L/Δt = I*ω/Δt,

    reemplazas valores, y queda:

    τ  (3,04*10-45 Kg*m2) * (1 rad/s) / (10-12 s)  3,04*10-33 N*m.

    Luego, tienes que este valor también corresponde al momento opuesto que debe ejercerse para que el sistema deje de rotar, con las condiciones establecidas en tu enunciado.

    Espero haberte ayudado.

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    Vikoicon

    Viko
    el 8/7/18

    Ahh ya lo entiendo, muchas gracias.

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  • JOSE MORENO CHAICHIOicon

    JOSE MORENO CHAICHIO
    el 7/7/18

    Hola soy José, y no soy capaz de resolver este problema.-

    Un coche circula a una velocidad de 120 km/h, cuando observa a 200 m un bulto en medio de la calzada. Frena bruscamente de manera que las ruedas dejan de girar. Si el coeficiente de rozamiento es  u=0,50. ¿Tendrá tiempo para frenar o pasará por encima del bulto?


    Gracias por tu ayuda

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 7/7/18


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    JOSE MORENO CHAICHIOicon

    JOSE MORENO CHAICHIO
    el 7/7/18

    Muchas gracias, es un ejercicio de mi hijo que creíamos que faltaban datos.

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  • Carlosicon

    Carlos
    el 6/7/18

    Hola. Les dejo este problema que no acaba de salirme

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/7/18

    Observa que puedes plantear un modelo exponencial para el decaimiento alternativo:

    f(x) = C*ek*x (1),

    donde x es el tiempo expresado en años, y f(x) es la cantidad de átomos radiactivos correspondientes.

    Tienes los datos:

    f(0) = 0,40*1021 = 4*1020 (cantidad inicial de átomos radiactivos),

    f(15) = 2*1020 (cantidad de átomos que queda luego de quince años),

    f(100) = a determinar.

    Luego, planteas la expresión de la función evaluada en el instante inicial, y queda:

    f(0) = C*ek*0, reemplazas la expresión del primer miembro, resuelves el segundo miembro, y queda:

    4*1020 = C, luego reemplazas en la expresión de la función señalada (1), y queda:

    f(x) = 4*1020*ek*x (2).

    Luego, planteas la expresión de la función en el periodo de semidesintegración, y queda:

    f(15) = 4*1020*ek*15, remplazas la expresión del primer miembro, y queda:

    2*1020 = 4*1020*ek*15, divides por 4*1020 en ambos miembros, y queda:

    0,5 = ek*15, tomas logaritmos naturales en ambos miembros, y queda:

    ln(0,5) = k*15, divides por 15 en ambos miembros, resuelves, y queda:

    -0,4621 ≅ k, luego reemplazas en la expresión de la función señalada (2), y queda:

    f(x) ≅ 4*1020*e-0,4621*x (2).

    Luego, planteas la expresión de la función en el instante en estudio, y queda

    f(100) ≅ 4*1020*e-0,4621*100, resuelves la multiplicación del primer factor con el tercero, y queda:

    f(100) ≅ 0,95484*1020 ≅ 9,5484*1019 átomos radiactivos.

    Espero haberte ayudado.


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  • miguelicon

    miguel
    el 5/7/18

    Hola qué tal. Necesito que me despejen una duda en el inciso a). Planteé conservación de la cantidad de movimiento lineal sobre el eje x de la siguiente manera: m1V01 = m2Vcm2. Donde m1 es la masa de la partícula, m2 es la masa de la barra, V01 es la velocidad de la partícula antes del choque, Vcm2 es la velocidad del centro de masa de la barra después del choque. Quería saber si está bien planteado, o desde dónde puedo corregir o encarar el problema. Desde ya muchas gracias.                                   

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/7/18

    Vamos con una orientación.

    Observa que tienes un choque, por lo que tienes que plantear:

    a) 

    conservación del impulso (cantidad de movimiento) lineal,

    porque no actúan fuerzas exteriores al sistema barra-partícula en el plano de movimiento;

    b)

    conservación del impulso angular,

    porque no actúan momentos de fuerza (torques) exteriores al sistema barra-partícula en el plano de movimiento;

    c)

    conservación de la energía cinética total (de traslación y de rotación),

    porque el choque de la partícula con la barra es perfectamente elástico.

    Haz el planteo, y observa que tendrás un sistema de tres ecuaciones y tres incógnitas, que son la velocidad final de la barra, la velocidad angular final de la barra, y la distancia entre el punto de impacto de la partícula y el centro de masas de la barra.

    Haz el intento de plantear y resolver el problema, y si te resulta necesario, no dudes en volver a consultar.

    Espero haberte ayudado.

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  • Jorge icon

    Jorge
    el 5/7/18

    Hola, buenas necesito una ayuda con esto

    Una partícula de masa m se aproxima con velocidad v a otra particula identica inicialmente en reposo vinculada a un resorte ideal, de masa despreciable y de constante elástica k.
    Si las particulas chocan y luego se dispersan calcule
    a) La máxima compresión del resorte
    b) Las velocidades finales de las particulas

    Creo que la máxima compresión estará cuando la velocidad de la particula 1 sea 0, pero de todas maneras no pude llegar al resultado

    Gracias

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 5/7/18

    Mira los videos de colisiones:


    Momento lineal. Choques

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  • David icon

    David
    el 5/7/18

    Me pueden ayudar con el siguiente ejercicio?

    En el eje x se encuentran situadas dos cargas.

    Una de ellas es de 4μC y está en x = 0 y la segunda es de -6μC y está en x = 60cm.

    Calcula dónde debe situarse una tercera carga q para que la fuerza resultante sobre esta sea 0

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 5/7/18

    Si consideras una carga positiva q, tienes:

    si se sitúa entre las dos cargas conocidas, éstas le aplicarán fuerzas con sentido positivo, por lo que no se equilibran;

    si se sitúa sobre el semieje OX positivo, en una poición: x > 0,6 m, verás que la carga conocida (negativa) le ejerce una fuerza con sentido negativo, y que la carga conocida (positiva) le ejerce una fuerza con sentido positivo, pero como la carga negativa es de mayor valor absoluto, y se encuentra más cerca, tienes que el módulo de la fuerza que ella ejerce sobre la carga q es de mayor valor absoluto, por lo que las fuerzas no se equilibran;

    si se sitúa sobre el semieje negativo, aquí si existe un punto en el cuál las fuerzas ejercidas sobre la carga q se equilibran.

    Luego, puedes designar con x a la posición de la carga q (observa que x toma un valor negativo), y puedes plantear las expresiones de los módulos de las fuerzas ejercidas sobre ella:

    F1 = k*|q1|*q/(x1-x)2, y observa que la fuerza tiene sentido negativo;

    F2 = k*|q2|*q/(x2-x)2, y observa que la fuerza tiene sentido positivo.

    Luego, planteas la condición de equilibrio, de acuerdo con la Primera Ley de Newton:

    -F1 + F2 = 0, sumas F1 en ambos miembros,y queda:

    F2 = F1, sustituyes expresiones, y queda:

    k*|q2|*q/(x2-x)2 = k*|q1|*q/(x1-x)2, divides en ambos miembros por k*q, y queda:

    |q2|/(x2-x)2 = |q1|/(x1-x)2, multiplicas en ambos miembros por (x1-x)2*(x2-x)2/|q1|, y queda:

    |q2|*(x1-x)2/|q1| = (x2-x)2 (1).

    Luego, reemplazas los datos que tienes en tu enunciado (q1 = 4*10-6C, x1 = 0, q2 = -6*10-6C, x2 = 0,6 m), resuelves los valores absolutos,y queda:

    6*10-6*x2/(4*10-6) = (0,6-x)2, resuelves el coeficiente en el primer miembro, desarrollas el segundo miembro, y queda:

    1,5*x2 = 0,36 - 1,2*x + x2, restas 0,36, sumas 1,2x y restas x2 en ambos miembros, y queda:

    0,5*x2 + 1,2*x - 0,36 = 0, multiplicas por 50 en todos los términos de la ecuación, y queda:

    25*x2 + 6*x - 18 = 0, 

    que es una ecuación polinómica cuadrática cuyas soluciones son:

    x1 0,737 m, que no tiene sentido para este problema (recuerda que x debe tomar valores negativos);

    x2  -0,977 m, que es la posición en la que la tercera carga queda en equilibrio.

    Observa que hemos supuesto que la tercera carga era positiva en este desarrollo, pero la posición cuyo valor hemos remarcado también es válida para una carga negativa.

    Espero haberte ayudado.

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  • Kateicon

    Kate
    el 4/7/18

    Ayuda me pueden decir temas interesantes que se relacionen con física (de 2do bachillerato) para una monografía

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 5/7/18

    cualquiera de los tratados en la web

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  • Rubinhoicon

    Rubinho
    el 4/7/18

    holaaa alguien me podria resolver el apartado b? graciaas

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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    el 5/7/18

    Te recomiendo veas este vídeo ;)

    https://www.youtube.com/watch?v=xVMlGRcp54U&list=PLOa7j0qx0jgMEZgKsardkZGh38EUj-kfc&index=1


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