Foro de preguntas y respuestas de Física

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    V. Rod.
    el 3/12/18

    HOLA:

    ¿Cuál es la fórmula para hallar la velocidad máxima en mruv?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    Por favor, envía foto de tu enunciado para que podamos ayudarte.

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    V. Rod.
    el 9/12/18

    ya lo entendi, pero muchas gracias

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    umayuma
    el 2/12/18

    Hola buenas tengo una duda con el apartado c,con los puntos de y se refiere a los valores de la función seno? Si no,cuales son los puntos?

    Gracias!


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    Jerónimo
    el 3/12/18

    La aceleración máxima se produce para y=A (amplitud máxima)  y la velocidad máxima ocurre para y=0

    Movimiento Armonico Simple

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    De acuerdo con la gráfica que tienes en tu imagen, la ecuación de propagación tiene la forma:

    y = A*sen(ω*t - k*x) (1).

    Luego, eliges la abscisa de un punto genérico de la cuerda: x = x0, sustituyes en la expresión de la función señalada (1), y queda:

    y = A*sen(ω*t - k*x0) (2),

    que es la expresión de la elongación transversal del punto en estudio;

    luego, puedes llamar: φ = -k*x0, sustituyes en la expresión de la función señalada (2), y queda:

    y = A*sen(ω*t + φ) (3),

    que corresponde a la elongación de un oscilador con Movimiento Armónico simple, con amplitud: A, pulsación: ω, y fase inicial: φ.

    Luego, planteas la expresión de la velocidad transversal, y queda:

    vy = dy/dt = ω*A*cos(ω*t + φ),

    donde tienes que el valor del módulo de la velocidad transversal máxima es:

    vyM = ω*A,

    y observa que se produce cuando el argumento del coseno es k*π, con k ∈ Z,

    con k 0 si la onda se propaga hacia la derecha según tu imagen.

    Luego, planteas la expresión de la aceleración transversal, y queda:

    ay = dvy/dt = -ω2*A*sen(ω*t + φ),

    donde tienes que el valor del módulo de la aceleración transversal máxima es:

    ayM = ω2*A,

    y observa que se produce cuando el argumento del seno es +(m+1/2)*π, con m ∈ Z,

    con m 0 si la onda se propaga hacia la derecha según tu imagen.

    Espero haberte ayudado.


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    umayuma
    el 3/12/18

    No entiendo lo de +(m+1/2)*π,si puedes aclararlo por favor.¿Que significa "el argumento"?¿Como se observan?

    Muchas gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    Observa la expresión de la velocidad transversal:

    vyω*A*cos(ω*t+φ), luego, para que su módulo sea máximo, tienes:

    cos(ω*t+φ) = ±1, y observa que esto se cumple cuando el argumento del coseno (o sea: ω*t+φ) es igual a: 0, π, 2π, 3π, etcétera,

    que son los múltiplos enteros positivos de π. lo que puedes sintetizar en la forma:

    ω*t+φ = k*π, con k ∈ Z, k ≥ 0.

    Observa la expresión de la aceleración transversal:

    ay = -ω2*A*sen(ω*t+φ), luego, para que su módulo sea máximo, tienes:

    sen(ω*t+φ) = ±1, y observa que esto se cumple cuando el argumento del seno (o sea: ω*t+φ) es igual a: π/2, 3π/2, 5π/2, etcétera,

    que son los múltiplos enteros positivos impares de π/2. lo que puedes sintetizar en la forma:

    ω*t+φ = (2m+1)*π/2 = (m+1/2)*π, con m ∈ Z, k ≥ 0.

    Espero haberte ayudado.

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    Manuel David Mora Hervas
    el 2/12/18

    Si tengo una onda mecánica que no es unidimensional (que sea bidimensional o tridimensional), al mismo tiempo que la amplitud de la misma decrece de manera inversamente proporcional a la distancia del foco emisor (en el caso de que sea bidimensional)... ¿Qué sucede con la frecuencia? ¿Y con la velocidad de propagación?

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    Raúl RC
    el 2/12/18

    Inicianalmente hay que dejar claro que la amplitud y la frecuencia de una onda son magnitudes independientes que no se relacionan entre sí.

    En cambio, cuando nos encontramos antes fenómenos como la absorción o la atenuación de una onda tanto la velocidad como la frecuencia se ven mermadas ya que se pierde energia cuando las ondas inciden en otros medios, la velocidad de propagación disminuirá ya que la resistencia que opone el medio material sobre el cual incide la onda es mayor

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    Joel Aday Dorta Hernández
    el 1/12/18


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    Jerónimo
    el 2/12/18

    R1=6Ω   R2=4Ω   R3=2Ω   R4=4Ω     R5=4Ω    R6=8Ω    R7=8Ω  

    R8=R3+R4=2+4=6Ω

    1/R9=1/R2+1/R8=1/4+1/6        R9=2,4Ω

    1/R10=1/R6+1/R7=1/8+1/8     R10=4Ω 

    R12=R5+R10=4+4=8Ω 

    1/R13=1/R11+1/R12=1/8,4+1/8=4,1Ω    La resistencia equivalente del circuito es 4,1Ω  

    Aplicando Ley de Ohm vas sacando las intenidades.  

    V=IR    I=V/R     I del circuito=12/4,1=2,93 A

    I del conductor de arriba será I1=V/R11=12/8,4=1,43 A

    I del conductor inferior I2=V/R12=12/8=1,5 A

    La diferencia de potencial en R1 será V1=I1x R1=1,43 x 6=8,58 V 

    La diferencia de potencial en la 2º malla será V2=12-8,58=3,42 V

    Y así con el resto

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    C.B
    el 1/12/18

    Me pueden ayudar con el siguiente problema?

    Gracias

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 2/12/18

    Vamos con una orientación.

    Establece un sistema de referencia con origen en el punto donde chocan las esferas, con eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento de la esfera menor antes del choque, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que tienes cuatro situaciones importantes (consideramos: g = 10 m/s2).

    1)

    La esfera más liviana está a punto de iniciar su recorrido, por lo que tienes los datos iniciales:

    MA = 75 g = 0,075 Kg,

    yiA1 = 0,85 m,

    viA1 = 0,

    MB = 95 g = 0,095 Kg,

    yiB1 = 0,

    viA1 = 0;

    luego planteas la expresión de la energía mecánica total (en realidad solo potencial gravitatoria de la esfera A), cancelas términos nulos, y queda:

    EM1 = EP1 + EC1 = MA*g*yiA1 = 0,075*10*0,85 = 0,6375 J.

    2)

    La esfera más liviana está a punto de chocar con la esfera más pesada:

    MA = 75 g = 0,075 Kg,

    yA2 = 0,

    vA2 = a determinar,

    MB = 95 g = 0,095 Kg,

    yB2 = 0,

    vB2 = 0;

    luego planteas la expresión de la energía mecánica total (en realidad solo cinética de la esfera A), planteas la expresión del impulso (en realidad solo de la esfera más liviana), cancelas términos nulos, y queda:

    EM2 = EP2 + EC2 = (1/2)*MA*vA22 = (1/2)*0,075*vA22 = 0,0375*vA22 (en Joules),

    p2 = MA*vA2 = 0,075*vA2 (en N*s).

    3)

    La dos esferas recién se separan después del choque:

    MA = 75 g = 0,075 Kg,

    yA3 = 0,

    vA3 = a determinar,

    MB = 95 g = 0,095 Kg,

    yB3 = 0,

    vB3 = a determinar;

    luego planteas la expresión de la energía mecánica total (en realidad solo cinética de ambas esferas), planteas la expresión del impulso, cancelas términos nulos, y queda:

    EM3 = EP3 + EC3 = (1/2)*MA*vA32 + (1/2)*MB*vB32 = (1/2)*0,075*vA32 + (1/2)*0,095*vB32 = 0,0375*vA32 + 0,0475*vB32 (en Joules),

    p3 = MA*vA3 + MB*vB3 = 0,075*vA3 + 0,095*vB3 (en N*s).

    4)

    Las dos esferas alcanzan sus máximas alturas después del choque:

    MA = 75 g = 0,075 Kg,

    yA4 = a determinar,

    vA4 = 0,

    MB = 95 g = 0,095 Kg,

    yB4 = a determinar,

    vB4 = 0;

    luego planteas la expresión de la energía mecánica total (en realidad solo potencial gravitatoria de ambas esferas), cancelas términos nulos, y queda:

    EMA4 = EPA4 + ECA4 = MA*g*yA4 = 0,075*10*yA4 = 0,75*yA4 (en Joules).

    EMB4 = EPB4 + ECB4 = MB*g*yB4 = 0,095*10*yB4 = 0,95*yB4 (en Joules).

    Luego, puedes plantear:

    a)

    conservación de la energía mecánica entre las situaciones señaladas (1) (2), y queda la ecuación:

    EM2 = EM1,

    sustituyes expresiones, y queda:

    0,0375*vA22 = 0,6375 (A);

    b)

    conservación de la energía mecánica y conservación del impulso entre las situaciones señaladas (2) (3), y quedan las ecuaciones:

    EM2 = EM3

    p2 = p3

    sustituyes expresiones, y queda:

    0,0375*vA22 = 0,0375*vA32 + 0,0475*vB32 (B),

    0,075*vA2 = 0,075*vA3 + 0,095*vB3 (C):

    c)

    conservación de la energía mecánica entre las situaciones señaladas (3) (4) para cada esfera, y quedan las ecuaciones:

    0,0375*vA32 = 0,75*yA4 (D),

    0,0475*vB32 = 0,95*yB4 (E).

    Luego, queda que resuelvas el sistema de cinco ecuaciones señaladas: (A) (B) (C) (D) (E), 

    con cinco incógnitas: vA2, vA3, vB3, yA4, yB4 (te dejo la tarea).

    Espero haberte ayudado.

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    carlos
    el 1/12/18

    Por favor ayudame con la siguiente duda. Adjunto imagen de la pregunta. Muchas gracias.

    ¿Porque la fuerza normal está inclinada y no es paralela al eje y?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 1/12/18

    Observa que la rueda no se traslada, pero si rota sobre su eje.

    Por lo tanto, planteas la Primera Ley de Newton para la traslación (llamamos θ al ángulo determinado por la fuerza N y el semieje OX positivo, según la imagen), y tienes:

    N*cosθ - F = 0, de aquí despejas: N*cosθ = F (1),

    N*senθ - M*g = 0, de aquí despejas: N*senθ = M*g (2);

    luego:

    a)

    observa la ecuación señalada (1), y tienes que la componente horizontal de la acción normal que ejerce el eje de giros sobre la rueda es la fuerza que equilibra a la fuerza externa F;

    b)

    observa la ecuación señalada (2), y tienes que la componente vertical de la acción normal que ejerce el eje de giros sobre la rueda es la fuerza que equilibra a su peso;

    por lo que tienes que los módulo de las dos componentes de la acción normal N son distintos de cero y, por lo tanto, tienes que la dirección de dicha fuerza no es paralela al eje OX y no es paralela al eje OY.

    Luego, planteas la Segunda Ley de Newton para la rotación, y observa que la única fuerza que ejerce un momento (o torque) con respecto al eje de giros es la fuerza externa F, luego puedes plantear (observa que consideramos positivo el sentido antihorario de giro):

    R*F = I*α, divides por el momento de inercia en ambos miembros, y queda:

    R*F/I = α, que es el valor de la aceleración angular de la rueda.

    Espero haberte ayudado.

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    Mariana Belén Plaza
    el 1/12/18

    Hola Unicoos! Me ayudan con el siguiente ejercicio ? Gracias ! 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 1/12/18

    Con respecto a la rotación (observa que consideramos un eje de giros en el codo, con sentido positivo antihorario), tienes la ecuación_

    τFcτP = 0, sustituyes las expresiones de los momentos (torques), y queda:

    +RFc*Fc - RP*P = 0, sumas RP*P en ambos miembros, y queda:

    RFc*Fc = RP*P (*), divides por RFc en ambos miembros, y queda:

    Fc = RP*P/RFc,

    reemplazas los valores de los brazos de momento que tienes en tu imagen (RP = 0,15 m, RFc = 0,05 m), reemplazas el valor del módulo del peso que tienes en tu enunciado (P ≅ 12 N), y queda: 

    Fc = 0,15*12/0,05 = 36 N.

    Observa también el esquema de tu imagen, y observa que estás lidiando con una palanca de tercer género, por lo que podrías haber hecho el planteo que te hubiese conducido a la condición de equilibrio expresada por la ecuación remarcada y señalada (*).

    Espero haberte ayudado.

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    David Mosquera
    el 30/11/18

    Un viaja automóvil a 20 m/s y un camión a 16/ms. De manera simultanea, cada chófer ve que el otro vehículo viene hacia a el y frena de inmediato, con aceleración del automóvil es el doble que la del camión, determine la magnitud de la aceleración que debe tener el automóvil para que no se tope con el camión, considerando la distancia inicial de separación entre los dos carros al instante que frenan es de 300m.

    Por favor ayuda 

    Gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 30/11/18

    Considera un sistema de referencia con eje de posiciones OX con dirección acorde al desplazamiento de los móviles, con sentido positivo acorde al desplazamiento del auto, con origen de coordenadas en la posición del auto cuando los conductores accionan los frenos, con instante inicial: ti = 0 correspondiente a dicho momento.

    Luego, tienes los datos iniciales del auto:

    xi = 0,

    xf = a determinar,

    vi = 20 m/s,

    vf = 0,

    aA = a determinar;

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

    2*aA*(xf - xi) = vf2 - vi2, reemplazas datos, y queda:

    2*aA*(xf - 0) = 02 - 202, resuelves operaciones numéricas, y queda:

    2*aA*xf = -400, divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    aA*xf = -200 (1).

    Luego, tienes los datos iniciales del camión:

    xi = 300 m,

    xf = a determinar,

    vi = -16 m/s (recuerda que el sentido del desplazamiento del camión es opuesto al del auto),

    vf = 0,

    aC = -(1/2)*aA (2) (observa que el sentido de la aceleración del camión es opuesto a la del auto);

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

    2*aC*(xf - xi) = vf2 - vi2, sustituyes expresiones y datos, y queda:

    2*( -(1/2)*aA )*(xf - 300) = 02 - (-16)2, resuelves operaciones numéricas, y queda:

    -aA*(xf - 300) = -256, multiplicas por (-1) en ambos miembros, y queda:

    aA*(xf - 300) = 256 (3).

    Luego, divides miembro a miembro entre las ecuaciones señaladas (1) (3), simplificas, y queda:

    xf / (xf - 300) = -200/256, simplificas el segundo miembro, y queda:

    xf / (xf - 300) = -25/32, multiplicas por 32*(xf - 300) en ambos miembros, y queda:

    32*xf = -25*(xf - 300), distribuyes el segundo miembro, y queda:

    32*xf = -25*xf + 7500, sumas 25*xf en ambos miembros, y queda:

    57*xf = 7500, divides por 57 en ambos miembros, y queda:

    xf = 2500/19 m ≅ 131,579 m;

    luego, reemplazas este valor remarcado en la ecuación señalada (1), y queda:

    aA*(2500/19) = -200, multiplicas en ambos miembros por 19/2500, y queda:

    aA = -38/25 m/s2 = -1,52 m/s2;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación señalada (2), y queda:

    aC = -(1/2)*(-38/25), resuelves el segundo miembro, y queda:

    aC = 19/25 m/s2 = 0,76 m/s2.

    Espero haberte ayudado.

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    Javier Quintana
    el 30/11/18
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    Hola buenas, les traigo este ejercicio de óptica geométrica:

    Considere 3 ojos pertenecientes a 3 persoans de 20 años de edad (amplitud de acomodación de +10 dioptrias) y de estados refractivos diferentes, un emétrope, un miope 3D y un hipermétrope 3D. Para cada uno de ellos calcule el punto próximo, remoto y el recorrido de la acomodación.

    Mi duda es, se como calcular el punto próximo del miope y del hipermétrope por la fórmula de la acomodación como AM=R-P donde R es la lente que en el caso del miope es -3D  y P es el punto próximo, pero de ahí no se continuar con el problema, agradecería que me ayudaran

    Muchas gracias de antemano


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    Raúl RC
    el 2/12/18

    Lamento no poder ayudarte, pero de óptica solo tocamos aspectos relacionados con las expresiones que se ven en bachillerato, desde las ecuaciones de los espejos y/o lentes(distancia imagen, distancia objeto, distancia focal, etc) asi como el trazado de rayos correspondiente a óptica gométrica. Tu pregunta es propia de óptica fisiológica que se ve en la universidad, lo lamento de corazón

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    Javier Quintana
    el 30/11/18

    Hola chicos, voy un poco apurado y era para ver si me podrías resolver este pequeño problema de óptica geométrica:

    Una persona tiene su punto próximo a 0.5 metros delante de sus ojos.

    a) ¿Que potencia de lentes necesita para leer cómodamente a 0.25 metros?
    Este apartado creo poder resolverlo como
    1/s'-1/s = 1/f

    1/-0.5 -1/-0.25 = 1/f

    1/f =2

    b) ¿Donde estará su punto remoto con las lentes de cerca puestas?

    Aqui tengo una duda, lo que haría sería esto y no se si es correcto

    1/s'-1/s = 1/f

    2=1/s' -1/infinito

    s'=0

    c) ¿Cuál es la acomodación utilizada?

    AV = 1/dist punto próximo - 1/dist punto lejano

    Corrijanme si me equivoco

    d) Si la lente estuviera a 15 mm del ojo ¿Cual sería la potencia de la lente para leer cómodamente a 0.25 metros del ojo?
    Aquí no se como tratar esos 15 mm.

    e) Un objeto de 100 mm de alto situado en su eje óptico, está a una distancia de 333 mm delante de la lente. ¿Cuál es la posición y tamaño de la imagen óptica dada por dicha lente?
    Lo podría resolver por las fórmulas de aumentos?

    Muchas gracias de antemano

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    Raúl RC
    el 2/12/18

    El apartado b) diria que es correcto ya que cuando utiliza las lentes su ojo se vuelve emétrope y su distancia focal se dice que está en el infinito.


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