Foro de preguntas y respuestas de Física

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    Jaime
    el 18/11/18

    Hola tengo que resolver este problema y no se resolverlo.

    19. Si la carga del electrón es 1,6022·10-19 C, ¿cuántos electrones hacen faltan para obtener una carga de 2 C?
    Yo hice una regla de tres, y el resultado me da 1,3 ·10^21 es correcto????????

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Tienes el valor del valor absoluto de la carga elemental: e = 1,6022*10-19 C.

    Luego, tienes el valor absoluto de la carga indicada: q = 2 C.

    Luego, planteas que el valor absoluto de la carga indicada es un múltiplo natural del valor absoluto de la carga elemental, y queda:

    n*e = q, divides en ambos miembros por e, y queda:

    n = q/e, reemplazas valores, y queda:

    n = 2 / 1,6022*10-19, resuelves, y queda:

    ≅ 1,248*1019.

    Espero haberte ayudado.

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    Raul Perez Calle
    el 18/11/18

    Una superficie horizontal está dividida en tres zonas A, B Y C, cada una de ellas mide 1 metro y sus coeficientes de rozamiento son respectivamente 0,2; 0,3 y 0,4. Se le comunica al bloque una velocidad inicial de 3 m/s y se le deja en libertad. Deduce en cual de las tres zonas se detendrá.

    Hola, no entiendo como plantear este problema, porque si planteo el equilibrio de fuerzas me falta la fuerza inicial que se le aplica al bloque para que se mueva. También he intentado empezar con formulas de cinemática pero me falta la aceleración del cuerpo. 

    Un saludo, si me podéis remitir a un video explicativo o alguien sabe como plantearlo me sería de ayuda.

    Gracias 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Observa que sobre el bloque actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

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

    Acción normal de las superficie: N, vertical hacia arriba,

    Rozamiento dinámico: fr = μ*N, horizontal opuesto al desplazamiento del bloque.

    Luego, establece un sistema de referencia con eje OX horizontal con dirección y sentido acordes al desplazamiento del bloque, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda el sistema de ecuaciones:

    -fr = M*a, aquí sustituyes la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento, y queda: -μ*N = M*a (1),

    N - P = 0, aquí sumas P en ambos miembros, sustituyes la expresión del peso, y queda: N = M*g,

    luego sustituyes esta última expresión en la ecuación señalada (1), y queda:

    -μ*M*g = M*a, aquí divides por M en ambos miembros, y queda:

    -μ*g = a,

    que es la expresión de la aceleración del bloque en función del coeficiente de rozamiento de la superficie y de la  de la aceleración gravitatoria terrestre.

    Luego, estableces el origen de coordenadas del sistema de referencia en el punto de partida (el primer borde de la superficie A), y tienes los datos:

    1° etapa:

    El bloque se desliza sobre la superficie A:

    xi = 0 (posición inicial),

    vi = 3 m/s (velocidad inicial)

    xf = 1 m (posición final, observa que suponemos que el bloque alcanza el borde final de la superficie A),

    vf = a determinar,

    a = -μA*g = -0,2*10 = -2 m/s2 (aceleración);

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

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

    vf2 - 32 = 2*(-2)*(1 - 0), resuelves términos numéricos, sumas 9 en ambos miembros, y queda:

    vf2 = 5, extraes raíz cuadrada en ambos miembros (observa que elegimos la raíz positiva), y queda:

    vf = √(5) m/s ≅ 2,236 m/s,

    que es el valor de la velocidad con la que el bloque llega al borde final de la superficie A.

    2° etapa:

    El bloque se desliza sobre la superficie B (observa que los datos iniciales de esta etapa son los datos finales de la etapa anterior):

    xi = 1 m (posición inicial),

    vi = √(5) m/s (velocidad inicial)

    xf = 2 m (posición final, observa que suponemos que el bloque alcanza el borde final de la superficie B),

    vf = a determinar,

    a = -μB*g = -0,3*10 = -3 m/s2 (aceleración);

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

    vf2 - vi2 = 2*a*(xf - xi), reemplazas datos observa que cancelamos el término nulo), y queda:

    vf2 - ( √(5) )2 = 2*(-3)*(2 - 1), resuelves términos numéricos, y queda:

    vf2 - 5 = -6, sumas 5 en ambos miembros, y queda:

    vf2 = -1, extraes raíz cuadrada en ambos miembros (observa que elegimos la raíz positiva), y queda:

    vf = √(-1) ∉ R,

    por lo que tienes un resultado absurdo, por lo que puedes concluir que el bloque se detiene antes de alcanzar el borde final de la superficie B.

    Espero haberte ayudado.


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    Raul Perez Calle
    el 18/11/18

    Muchas gracias Antonio, mi fallo era que pensaba que en el sumatorio de fuerzas tambien existia una fuerza positiva al tener el bloque una velocidad inicial


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    Joel Aday Dorta Hernández
    el 18/11/18


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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Esta pregunta es propia del foro de matemáticas, prueba alli, un saludo.

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    Adrian Paez Marquez
    el 18/11/18
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    Calcula la fuerza que debe hacer el motor de una motocicleta para que ésta suba con 

    celeridad constante de 73’4 km/h por una pendiente de 20º si la fuerza de rozamiento es de 

    120 N y la masa de la moto más el piloto es de 230 kg

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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Te recomiendo veas los vídeos de planos inclinados, en ellos el profe te explica toda la teoria que necesitas.

    Para la próxima recuerda que sería interesante que aportara salgo mas que el enunciado (planteamiento ecuaciones, dibujos, etc) asi podremos ver que dudas tienes


    Plano inclinado

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    Adrian Paez Marquez
    el 18/11/18
    flag

    Un bloque de 450 kg está en reposo apoyado en un plano que forma un ángulo de 45º con

    horizontal, ¿canto vale la fuerza de rozamiento?

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    Raúl RC
    el 18/11/18

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    Mpenche
    el 18/11/18

    Tengo dudas sobre las funciones de una grafica lineal, cuadratica...


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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Representación función cuadrática

    Échale un vistazo y nos cuentas ;)

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    Raúl RC
    el 18/11/18

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    Adrián Páez
    el 18/11/18

    Un chaval arrastra por el suelo un cajón de 20 kg tirando con una cuerda que forma 30º 

    con la horizontal. El cajón se encuentra en reposo y recorre 4 m en 2 s con aceleración 

    constante. Si la fuerza de rozamiento del cajón con suelo es de 90 N, calcula: a) la fuerza que 

    hace el chico; b) la fuerza que hace el cajón sobre el suelo.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Considera un sistema de referencia OXY con eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento del cajón, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba (consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2).

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

    Peso: P = M*g = 20*10 = 200 N, horizontal, hacia abajo;

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

    Tensión de la cuerda: T, inclinada 30° con respecto a la horizontal, acorde al desplazamiento del cajón, hacia arriba;

    Rozamiento del suelo: fr = 90 N, horizontal, opuesto al desplazamiento del cajón.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda el sistema de ecuaciones:

    T*cos(30°) - fr = M*a (1),

    N + T*sen(30°) - P = 0 (2).

    Luego, observa que tienes el desplazamiento del cajón y el tiempo empleado para hacerlo, por lo que planteas la ecuación de posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (observa que consideramos que el instante inicial es: ti = 0, que la posición inicial es: xi = 0, y que la velocidad inicial es: vi = 0), cancelas términos nulos, y queda:

    x = (1/2)*a*t2, reemplazas valores, resuelves el segundo miembro, y queda:

    4 = 2*a, y de aquí despejas: a = 2 m/s2.

    Luego, reemplazas los datos que tiene en tu enunciado y el valor remarcado en las ecuaciones señaladas (1) (2), y queda:

    T*cos(30°) - 90 = 20*2, de aquí despejas: T = 130/cos(30°) ≅ 150,111 N;

    N + 150,111*sen(30°) - 200 = 0, de aquí despejas: ≅ 124,944 N.

    a)

    Como el chico jala de la cuerda, puedes concluir que la fuerza que él ejerce es igual a la tensión de la misma: F = ≅ 150,111 N.

    b)

    Como el suelo ejerce sobre el cajón una acción normal N, aplicas la Tercera Ley de Newton, y tienes que el cajón ejerce sobre el suelo una fuerza opuesta, cuyo módulo es: ≅ 124,944 N, vertical hacia abajo.

    Espero haberte ayudado.

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    Adrián Páez
    el 18/11/18

    Tres niños pelean por una pelota de 400 g que está en el suelo. Los tres tiran de ella con

    fuerzas horizontales de 100 N cada uno. La dirección de la fuerza del segundo forma un 

    ángulo de 120º con la del primero. La dirección de la fuerza del tercero forma un ángulo de 

    105º con la del segundo ¿Cal será la aceleración de la pelota?

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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Debes aplicar la segunda ley de Newton y realizar la descomposicion vectorial de las fuerzas tal y como el profe explico en este vídeo, inténtalo ;)


    Suma de fuerzas y descomposición vectorial 02

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    Planteas un sistema de referencia OXY con origen de coordenadas en el centro de masas de la pelota, con eje OX con dirección horizontal y sentido positivo acorde a la fuerza ejercida por el primer niño, y con eje OY horizontal con dirección perpendicular al eje OX con sentido positivo acorde a la fuerza ejercida por el segundo niño.

    Luego, observa que sobre la pelota actúan tres fuerzas horizontales, de las que indicamos sus módulos, e indicamos sus direcciones por medio de los ángulos que forman con el semieje positivo OX:

    F1 = 100 N, θ1 = 0°;

    F2 = 100 N, θ2 = 120°;

    F3 = 100 N, θ3 = 120°+105° = 225°.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda el sistema de ecuaciones:

    F1*cos(0°) + F2*cos(120°) + F3*cos(225°) = M*ax,

    F1*sen(0°) + F2*sen(120°) + F3*sen(225°) = M*ax;

    reemplazas el valor de la masa de la pelota (M = 400 g = 0,4 Kg), reemplazas los valores de las razones trigonométricas, reemplazas el valor de los módulos de las fuerzas aplicadas sobre la pelota, y queda:

    100*1 + 100*(-1/2) + 100*(-√(2)/2) = 0,4*ax,

    100*0 + 100*(√(3)/2) + 100*(-√(2)/2) = 0,4*ay;

    resuelves los primeros miembros de ambas ecuaciones, dividen por 0,4 en ambos miembros de ambas ecuaciones, y queda:

    -20,711 m/s2  ax,

    15,892 m/s2  ay,

    que son los valores de las componentes de la aceleración de la pelota,

    cuyo módulo tiene la expresión:

    a = √(ax2+ay2≅ √( (-20,711)2+(15,892)2 ≅ √(681,501) ≅ 26,106 m/s2;

    y cuyo ángulo de inclinación con respecto al eje OX positivo tiene la tangente:

    tanθ = ay/ax ≅ 15,992/(-20,711) ≅ -0,767,

    compones con la función inversa de la tangente (observa que el vector aceleración se encuentra en el segundo cuadrante), y queda:

    θ ≅ -37,500° + 180° ≅ 142,500°.

    Espero haberte ayudado.

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    Adrian Paez Marquez
    el 18/11/18

    Calcula la fuerza necesaria para que un cubo de agua de 5 kg de masa: a) esté suspendido 

    en el aire; b) descienda con aceleración de 1 m/s2

    ; c) descienda con aceleración de 10 m/s2

    d) ascienda con aceleración de 3 m/s2

    ; e) ascienda con celeridad constante de 3 m/s

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/11/18

    En todos los casos consideramos un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2.

    a)

    Aplicas la Primera Ley de Newton (observa que el cubo está en reposo), y queda:

    F - P = 0, sumas P en ambos miembros, y queda:

    F = P, expresas al módulo del peso del cubo en función de su masa y de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    F = M*g = 5*10 = 50 N.

    b)

    Aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que la aceleración del cubo es negativa), y queda:

    F - P = M*a, expresas al módulo del peso del cubo en función de su masa y de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    F - M*g = M*a, sumas M*g en ambos miembros, extraes factor común en el segundo miembro, y queda:

    F = M*(a + g), reemplazas valores, y queda:

    F = 5*(-1 + 10) = 5*9 = 45 N.

    c)

    Aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que la aceleración del cubo es negativa), y queda:

    F - P = M*a, expresas al módulo del peso del cubo en función de su masa y de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    F - M*g = M*a, sumas M*g en ambos miembros, extraes factor común en el segundo miembro, y queda:

    F = M*(a + g), reemplazas valores, y queda:

    F = 5*(-10 + 10) = 5*0 = 0 (observa que el cubo cae libremente en este caso).

    d)

    Aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que la aceleración del cubo es positiva), y queda:

    F - P = M*a, expresas al módulo del peso del cubo en función de su masa y de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    F - M*g = M*a, sumas M*g en ambos miembros, extraes factor común en el segundo miembro, y queda:

    F = M*(a + g), reemplazas valores, y queda:

    F = 5*(3 + 10) = 5*13 = 65 N.

    e)

    Aplicas la Primera Ley de Newton (observa que el cubo asciende con velocidad constante), y queda:

    F - P = 0, sumas P en ambos miembros, y queda:

    F = P, expresas al módulo del peso del cubo en función de su masa y de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    F = M*g = 5*10 = 50 N.

    Espero haberte ayudado.

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    Adrian Paez Marquez
    el 18/11/18

    He intentado de todo pero los resultados no concuerdan con los de el profesorado


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    Raúl RC
    el 18/11/18

    Te contesto en los otros post, te recomiendo que adjuntes tus respuestas en el post donde hagas la pregunta, será más fácil poder ayudarte

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