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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    XIME
    el 23/4/19

    Alguien puede ayudarme con el ejercicio 15(? 

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    Raúl RC
    el 24/4/19

    Creo que el enunciado  no es correcto, estamos hablando de fuerza gravitatoria, no de fuerza eléctrica 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 24/4/19

    Planteas la expresión del módulo de la fuerza de atracción gravitatoria, y queda:

    Fg = G*MT*ML/d2 (1).

    Planteas la expresión del módulo de la fuerza eléctrica, y observa que debe ser de repulsión, por lo que tienes que la carga de ambos cuerpos celestes deben ser del mismo signo, y queda:

    Fe = k*QT*QL/d2 (2).

    Luego, planteas la condición de equilibrio, y queda:

    Fe = Fg, sustituyes las expresiones señaladas (2) (1), y queda:

    k*QT*QL/d2 = G*MT*ML/d2, multiplicas por d2 y divides por k en ambos miembros, y queda:

    QT*QL = G*MT*ML/k (3), divides por QT en ambos miembros, y queda:

    QL = G*MT*ML/(k*QT),

    que es la expresión del valor de la carga eléctrica de la Luna en función de las masas de los dos astros, de la carga eléctrica de la Tierra, de la Constante de Gravitación Universal y de la Constante de Coulomb.

    Ahora, si consideras el caso particular en el que las cargas de los astros tienen un mismo valor Q, sustituyes esta expresión en la ecuación señalada (3), resuelves su primer miembro, y queda:

    Q2 = G*MT*ML/k, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y tienes dos opciones:

    1°)

    Q = +√(G*MT*ML/k),

    2°)

    Q = -√(G*MT*ML/k).

    Luego, solo queda que reemplaces valores y hagas los cálculos en las tres expresiones remarcadas.

    Espero haberte ayudado.

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    Ivan
    el 23/4/19

    Buenas mi duda es sobre los ebooks, veo que faltan temarios ya que del 4 pasa al 7.¿ Hay alguna forma de conseguirlos? gracias

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    Raúl RC
    el 24/4/19

    No puedo ayudarte con esa duda, pregunta en soporte@unicoos.com a ver si te pueden aclarar ahí ;)

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    Karen Cabrera
    el 23/4/19

    Hola me podrian ayudar con el problema n°6


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 24/4/19

    Vamos por etapas.

    1°)

    Para estudiar el movimiento del tren, considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en la posición inicial del tren que muestra la figura, y con eje de posiciones OX1 con dirección y sentido positivo acordes a su desplazamiento. 

    Luego, tiene que su posición inicial es: x1i = 0,y que su rapidez inicial es: v1i = 120*1000/3600 ≅ 33,333 m/s.

    Luego, planteas las ecuaciones de posición y de velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, reemplazas valores, cancelas términos nulos, y queda:

    x1 33,333*t + (1/2)*a1*t2 (1),

    v1 33,333 + a1*t (2);

    luego, reemplazas los datos correspondientes al paso del tren por el punto señalado B:

    x1 = 500 m, v1 = 96*1000/3600 26,667 m/s, y queda:

    500 33,333*t + (1/2)*a1*t2,

    26,667 33,333 + a1*t;

    luego, resuelves este sistema de ecuaciones (te dejo la tarea), y su solución queda:

    tB 16,667 s, a1 ≅ -0,400 m/s2;

    luego, reemplazas el valor de la aceleración en las ecuaciones señaladas (1) (2), resuelves coeficientes, y queda:

    x1  33,333*t - 0,200*t2,

    v1  33,333 - 0,400*t;

    luego, reemplazas el dato correspondiente al paso del tren por el cruce (x1 = 1000 m), y queda:

    1000  33,333*t - 0,200*t2,

    v1  33,333 - 0,400*t;

    luego, resuelves este sistema de ecuaciones (te dejo la tarea), y su solución válida para este problema queda:

    t1C ≅ 39,238 s, v1C ≅ 17,638  m/s,

    por lo que tienes que el tren llega al cruce en movimiento. 

    2°)

    Para estudiar el movimiento del auto, considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en la posición inicial del auto que muestra la figura, y con eje de posiciones OX2 con dirección y sentido positivo acordes a su desplazamiento. 

    Luego, tiene que su posición inicial es: x2i = 0,y que su rapidez inicial es: v2i = 108*1000/3600 ≅ 30 m/s.

    Luego, planteas las ecuaciones de posición y de velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, reemplazas valores, cancelas términos nulos, y queda:

    x2 = 30*t + (1/2)*a2*t2 (1),

    v2 = 30 + a2*t (2);

    luego, reemplazas los datos correspondientes al paso del por el cruce:

    t 39,238 - 10 ≅ 29,238 s, x2 = 1200 m, v2 = a determinar, y queda:

    1200  30*29,238 + (1/2)*a2*29,2382,

    v2  30 + a2*29,238;

    luego, resuelves este sistema de ecuaciones (te dejo la tarea), y su solución queda:

    a2  0,755 m/s2, v2 ≅ 52,075 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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    Facundo Gabriel
    el 22/4/19

     hola podrian ayudarme con el punto C porfavor? no pude hacer nada de ese punto porque no tengo idea ni como empezarlo, no se me ocurre nada, saludos y gracias de ante mano

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    Raúl RC
    el 24/4/19

    En este apartado debes calcular la fuerza de rozamiento estática para cada masa una vez las intercambias y calcular la tambien la componente Px de cada masa. 

    Al hallar esos valores podrás compararlos, de manera que si las fuerzas de rozamiento estáticas son mayores para cada masa el sistema se encontrará en equilibrio, si alguna de ellas es menor entonces el sistemas se moverá en el sentido indicado, pruébalo ;)

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    Antonio Mayán Medina
    el 22/4/19
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    En la parte superior de un plano inclinado 30o , hay una polea sin masa ni
    rozamientos, por la que pasa una cuerda también sin masa. En los extremos de la
    cuerda hay dos cuerpos de 35 kg cada uno. Si entre el plano y el cuerpo existe un
    rozamiento de coeficiente  = 0,35, calcula: a) La aceleración del sistema. b) La
    tensión del hilo. c) El tiempo necesario para que el bloque que se encuentra sobre
    el plano, partiendo del reposo, recorra 4 m sobre el plano.


    Hola me podrian resolver este problema porfavor

    Gracias


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    Raúl RC
    el 24/4/19

    Hola Antonio. La idea es que puedas resolver el problema paso a paso yendo previamente a clase. Hay muchos vídeos grabados sobre plano inclinado, inténtalo y nos cuentas ;)


    Plano inclinado

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    Karen Cabrera
    el 22/4/19

    y me podrian resolver el problema 14...


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/4/19

    Considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en la posición de María, con eje OY con dirección vertical y sentido positivo hacia arriba.

    Luego, planteas las expresiones de las funciones posición y velocidad de Tiro Vertical, y queda:

    y = yi + vi*t - (1/2)*g*t2,

    v = vi - g*t;

    luego, reemplazas datos iniciales (yi = 0, g = 9,8 m/s2), resuelves coeficientes, cancelas el término nulo, y queda:

    y = vi*t - 4,9*t2,

    v = vi - 9,8*t.

    Luego, tienes el primer instante en estudio: t1 = 0,69, evalúas las expresiones para este valor (llamamos h a la posición de Juan), y queda:

    h = vi*0,69 - 2,33289 (1),

    v1 = vi - 6,762 (2).

    Luego, tienes el segundo instante en estudio: t2 = 0,69+1,68 = 2,37 s, evalúas las expresiones para este valor (llamamos h a la posición de Juan), y queda:

    h = vi*2,37 - 27,52281 (3),

    v2 = vi - 23,226 (4).

    Luego, con las cuatro ecuaciones numeradas tienes un sistema cuyas incógnitas son: h, vi, v1 y v2,

    por lo que queda que lo resuelvas y tendrás las respuestas para tu problema.

    Haz el intento de terminar la tarea, y si te resulta necesario no dudes en volver a consultar.

    Espero haberte ayudado.

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    Karen Cabrera
    el 22/4/19

    Hola me podrían ayudar a resolver el problema 18 por favor... 


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/4/19

    Considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en la posición de la sacadora a nivel del piso, con eje OX paralelo al piso con dirección perpendicular a la red y con sentido positivo hacia el campo del adversario, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, planteas las ecuaciones de posición de Tiro Oblicuo (o Parabólico), observa que la velocidad inicial de la pelota tiene dirección horizontal, y queda:

    x = vi*t,

    y = h - (1/2)*g*t2;

    reemplazas datos: vi = 30,5 m/s, g = 9,8 m/s2, resuelves coeficientes, y queda:

    x = 30,5*t,

    y = h - 4,9*t2.

    a)

    Tienes los datos de la posición en estudio: x = 12,2 m, y = 0,914 m + 152 mm = 0,914 + 0,152 = 1,066 m;

    luego, reemplazas valores en las ecuaciones, y queda:

    12,2 = 30,5*t, de aquí despejas: t = 12,2/30,5 = 0,4 s,

    1,066 = h - 4,9*t2;

    luego, reemplazas el valor remarcado en la segunda ecuación, y queda:

    1,066 = h - 0,784, y de aquí despejas: h = 1,066 + 0,784 = 1,85 m.

    b)

    Tienes las ecuaciones de posición (observa que reemplazamos el valor de h):

    x = 30,5*t,

    y = 1,85 - 4,9*t2;

    luego, reemplazas el valor de la condición de llegada al suelo (y = 0), y queda:

    x = 30,5*t,

    0 = 1,85 - 4,9*t2, y de aquí despejas: t√(1,85/4,9) ≅ 0,614 s;

    luego, reemplazas este valor remarcado en la primera ecuación, y queda:

    x 30,5*0,614 ≅ 18,740 m, que es el valor de la posición de llegada al suelo con respecto a la línea de saque;

    luego, planteas la expresión de la posición de este punto con respecto a la red, y queda:

    xred 18,740 - 12,2 ≅ 6,540 m. 

    c)

    Planteas las ecuaciones de velocidad, y queda:

    vx = vi,

    vy = -g*t;

    luego, reemplazas el valor de la rapidez inicial y del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    vx = 30,5,

    vy = -9,8*t;

    reemplazas el valor del instante de llegada al suelo (t ≅ 0,614 s), resuelves, y queda:

    vx = 30,5 m/s,

    vy = -6,017 m/s,

    que son los valores de las componentes de la velocidad de la pelota en el instante de llegada al suelo;

    luego, planteas la expresión de la rapidez resultante, y queda:

    v = √(vx2 + vy2), reemplazas valores, resuelves, y queda:

    ≅ 31,088 m/s.

    d)

    Planteas las ecuaciones de posición de Tiro Oblicuo (o Parabólico), observa que la velocidad inicial de la pelota tiene dirección horizontal, y queda:

    x = vi*cosθ*t,

    y = h + vi*senθ*t - (1/2)*g*t2;

    luego, reemplazas datos: h = 1,85 m, vi = 30,5 m/s, θ = - 4°, g = 9,8 m/s2, resuelves coeficientes, y queda:

    x = 30,5*cos(-4°)*t,

    y = 1,85 + 30,5*sen(-4°)*t - (1/2)*9,8*t2;

    luego, resuelves coeficientes, y queda:

    x 30,4,26*t,

    y 1,85 - 2,128*t - 4,9*t2;

    luego, planteas la condición de llegada a la posición de la red: x = 12,2 m, reemplazas este valor, y queda:

    12,2  30,4,26*t, y de aquí despejas: 12,2/30,426 ≅ 0,401 s,

     1,85 - 2,128*t - 4,9*t2;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la segunda ecuación, resuelves, y queda:

     0,209 m < 0,914 m,

    por lo que tienes que la pelota choca contra la red. 

    Espero haberte ayudado.

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    Emmanuel Chelini
    el 22/4/19

    Buenos dias, me podrían ayudar? Gracias.



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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/4/19

    Observa que sobre el cuerpo están aplicadas, en la dirección vertical, su peso y la acción normal de la superficie de apoyo, y como el cuerpo se desplaza horizontalmente, tienes que la acción normal equilibra al peso, y su módulo queda expresado:

    N = M*g = 2*9,8 = 19,6 N.

    Luego, tienes que el módulo de la fuerza de rozamiento dinámico queda:

    frdμ*N = 0,2*19,6 = 3,92 N,

    y observa que esta fuerza tiene dirección horizontal y sentido opuesto al desplazamiento del cuerpo.

    Luego, observa que el desplazamiento total del cuerpo queda expresado:

    Δs = (30 + 50) cm = 80 cm = 0,8 m.

    Luego, planteas la expresión del trabajo de la fuerza de rozamiento, y queda:

    Wfrd = -frd*Δs = -3,92*0,8 = -3,136 J.

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica total inicial (observa que no consideramos la energía potencial gravitatoria ya que esta permanece constante en todo instante, y que el resorte se encuentra relajado), y queda:

    EMi = ECi + EPei = (1/2)*M*vi2 + (1/2)*k*02 = (1/2)*2*32 + 0 = 9 J.

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica total final (observa que no consideramos la energía potencial gravitatoria ya que esta permanece constante en todo instante, y que el resorte se encuentra comprimido y que el cuerpo está en reposo), y queda:

    EMf = ECf + EPef = (1/2)*M*02 + EPef = 0 + EPefEPef.

    Luego, planteas la ecuación trabajo-energía mecánica total, y tienes la ecuación:

    EMf - EMi = Wfrd, sustituyes expresiones, y queda:

    EPef - 9 = -3,136, sumas 9 en ambos miembros, y queda:

    EPef = 5,864 J,

    que es el valor de la energía potencial elástica del resorte, y es numéricamente igual al trabajo que el resorte realiza sobre el cuerpo hasta detenerlo, cuyo valor es:

    Wres = -5,864 J,

    y observa que el signo es negativo ya que este trabajo quita energía cinética al cuerpo, y la almacena como energía potencial elástica en el resorte.

    Luego, planteas la expresión de la energía potencial elástica final del resorte en función de su constante elástica y de su distancia de compresión: Δx = 50 cm = 0,5 m, y queda:

    (1/2)*k*Δx2 = EPef, reemplazas valores, y queda:

    (1/2)*k*0,52 = 5,864, resuelves el coeficiente en el primer miembro, y queda:

    0,125*k = 5,864, divides en ambos miembros por 0,125, y queda:

    k = 46,912 N/m,

    que es el valor de la constante elástica del resorte.

    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Del Rio Sancho
    el 22/4/19

    Buenas tardes, adjunto un problema que no consigo terminarle de hacer. Me le podrían explicar? Muchisimas gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/4/19

    Recuerda la expresión del alcance en Tiro Oblicuo (o Parabólico):

    vi2*sen(2θ)/g = A (1).

    Luego, tienes los datos:

    vi = 500 m/s (rapidez inicial del proyectil),

    θ = a determinar (ángulo de disparo, con respecto a la horizontal),

    g = 9,8 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre),

    A = 1200 m (alcance).

    Luego, reemplazas valores en la ecuación señalada (1), y queda:

    5002*sen(2θ)/9,8 = 1200, multiplicas por 9,8 en ambos miembros, y queda:

    5002*sen(2θ) = 11760, divides por 5002 en ambos miembros, y queda:

    sen(2θ) = 0,04704, compones en ambos miembros con la función inversa del seno, y queda:

    2θ ≅ 2,696°, divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    θ ≅ 1,348°.

    Espero haberte ayudado.

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    Ryan Benitez
    el 21/4/19
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    Hola muy buenas

    No se si podrían ayudarme a plantear correctamente las integrales del problema 11 y 12 de la siguiente imagen.

    El tema es "trabajo" usando integrales


    Lo estuve intentando y llegue a estas respuestas:



    El numero 62.4 seria el valor de la densidad del agua.


    Muchas gracias de antemano :)

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    Raúl RC
    el 24/4/19

    Lamento no poder ayudarte pero no resolvemos dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los videos ya grabados por el profe.

    Como excepción tienes estos sobre razon de cambio que  espero puedan servirte ;) lo siento.


    Razón de cambio

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