Foro de preguntas y respuestas de Física

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    comando bachuerino
    el 7/1/19

    Hola buenas si tengo dos conductores rectilineos verticales y paralelos existiendo  una distancia de 10 cm entre ellos y por el conductor A (es el que esta a la izquierda)  circula una corriente de 10 A hacia arriba, puede ser nulo el campo magnético en un punto intermedio de los dos conductores? 

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    Jerónimo
    el 7/1/19


    Será nulo el campo magnético en el centro si la Intensidad que circula por el conductor de la derecha  también  es de 10 A y también dirigido hacia arriba

    Ley de Biot Savart

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    estudiante dudoso
    el 7/1/19

    Tenemos un globo lleno de aire que al que aplicamos nitrógeno líquido, por lo que su volumen se reduce notablemente. Sabiendo que la composición del aire es 78% en N2 y21% en O2 (porcentaje en volumen) y que la densidad del aire líquido es 870 g/l, calcular la reducción relativa del volumen del globo cuando se condense el aire.

    Muchas gracias.


     

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/1/19

    Tienes la densidad del aire líquido:

    δL = 870 g/L = 870*10-3/10-3 Kg/m3 = 870 Kg/m3;

    Puedes buscar la densidad del aire gaseoso en condiciones normales, a nivel del mar, a 15°C en libros o tablas, y tienes:

    δG = 1,225 Kg/m3.    

    Luego, expresas a la masa de aire (observa que no varía con respecto al estado de agregación) en función de su densidad y su volumen en cada estado, y queda:

    M = δL*VL (en estado líquido),

    M = δG*VG (en estado gaseoso);

    luego, igualas las expresiones de la masa de aire, y queda:

    δL*VL = δG*VG,

    divides por δL*VG en ambos miembros, simplificas, y queda:

    VL/VG = δG/δL, reemplazas valores en el segundo miembro, y queda:

    VL/VG = 1,225/870, resuelves el segundo miembro, y queda:

    VL/VG  0,001408,

    que es el volumen relativo del aire líquido con respecto al aire gaseoso;

    luego, restas 1 en ambos miembros de la ecuación remarcada, y queda:

    VL/VG - 1  0,001408 - 1,

    extraes denominador común en el primer miembro, resuelves el segundo miembro, y queda:

    (VL - VG)/VG  -0,998592,

    expresas al numerador como una variación (VL - VG = ΔV), y queda:

    ΔV/VG  -0,998592,

    que es la variación relativa de volumen de la masa de aire con respecto a su volumen ene estado gaseoso, y observa que el signo negativo nos indica que el volumen ha disminuido.

    Espero haberte ayudado.

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    Jerónimo
    el 7/1/19

    Como las masas no cambian  y d=m/v

    d1v1=d2V2

    1,23V1=870V2      Vi=707,3V2

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    Erick Velásquez
    el 7/1/19

    Hola, tengo dos preguntas sobre fisica cuantica:

    1. Cuando uno lee la regla de cuantificación de Wilson-Sommerfeld aparece matemáticamente que la primera órbita del átomo es circular y las demás son elípticas, pero necesito una imagen o un dibujo

    2.¿ La teoría cuantica antigua se aplica a todo?, es decir, ¿las ecuaciones del espectro atómico,lospostulados de Bohr, las series de Balmer, Lymann, etc¿son correctas para cualquier número de electrones de un átomo?, si no es así, ¿Qué teoría corrige esto? 

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    Jerónimo
    el 7/1/19

    Aquí puedes ver  como Sommerfeld introduce el número cuántico azimutl (l) para intentar explicar el comportamiento del átomo.

    https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Sommerfeld

    Los modelos atómicos han avanzado mucho desde Bohr que sólo era aplicable al hidrógeno  y a modelos hidrogenoides (de un solo electrón), Como sabes después Schrodinger introdujo la cuantización (sólo son posibles determinadas órbitas).

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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    BUENAS NOCHES UNICOOS! ME PODEIS CONFIRMAR QUE TENGO BIEN ESTE PROBLEMA?? LO HE HECHO CON LA FORMULA DEL Ef=Eo+vo*t+1/2*a*t  Y EL SUMATORIO DE FUERZAS, PERO NO ESTOY MUY SEGURA. LA DISTANCIA ME DA 37'2m. ESTA BIEN??


    Des de la parte de bajo de un plano inclinado de 30º se lanza hacia arriba un cuerpo a 25m/s, calcular la distancia que recorrera hasta detenerse si el coeficiente de rozamiento es 0'2. Muchas gracias de antemano y agradeceria un dibujo con el esquema de fuerzas, pues el planteamiento es lo que mas me cuesta, porque aplicar las formulas no me da problemas. 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

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

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

    Acción normal del plano inclinado: N, perpendicular al plano inclinado, hacia arriba;

    Rozamiento del plano inclinado: fr = μ*N, paralela al plano inclinado, hacia abajo.

    Luego, estableces un sistema de referencia con origen de coordenadas en el pie del plano inclinado, eje OX paralelo al plano inclinado con sentido positivo hacia arriba, y eje OY perpendicular al plano inclinado con sentido positivo hacia arriba, aplicas la Segunda Ley de Newton (aquí es conveniente que hagas el diagrama de fuerzas), y queda el sistema de ecuaciones:

    -M*g*senθ - fr = M*a, 

    N - M*g*cosθ = 0, de aquí despejas: N = M*g*cosθ = 0 (1);

    luego, sustituyes la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento en la primera ecuación, y queda:

    -M*g*senθ - μ*N = M*a, aquí sustituyes la expresión señalada (1), y queda:

    -M*g*senθ - μ*M*g*cosθ = M*a, aquí divides por M en todos los términos, y queda:

    -g*senθ - μ*g*cosθ = a, aquí extraes factor común, y queda:

    -(senθ + μ*cosθ)*g = a.

    Luego, planteas la ecuación velocidad-desplazamiento de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que esta ecuación es la más conveniente cuando no tienes al tiempo entre los datos y las incógnitas del problema), y queda:

    2*a*Δx = vf2 - vi2

    cancelas el primer término del segundo miembro (recuerda que la velocidad final del cuerpo es nula), divides por 2*a en ambos miembros, y queda:

    Δx = -vi2/(2*a), 

    sustituyes la expresión de la aceleración del cuerpo que tienes remarcada, y queda:

    Δx = -vi2/(-2*(senθ + μ*cosθ)*g);

    luego, reemplazas valores en esta última ecuación remarcada, y queda:

    Δx = -252/(-2*( sen(30°) + 0,2*cos(30°) )*9,8),

    resuelves el numerador de la expresión, resuelves el denominador, y queda:

    Δx -625/(-13,195),

    resuelves, y queda:

    Δx  47,367 m,

    que es la expresión del desplazamiento del cuerpo,

    por lo que puedes concluir que éste recorrió aproximadamente 47,367 m sobre el plano, hasta detenerse.

    Espero haberte ayudado.


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    cerin laissaoui
    el 7/1/19

    Muchas gracias Antonio, pero el diagrama de fuerzas que me has descrito no lo entiendo. La fuerza de rozamiento no se opone al movimiento?? Por que no tienes en cuenta la velocidad del coche como una fuerza? No se si me he explicado...


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    Fernando Alfaro
    el 8/1/19

    Adjunto una imagen. Espero que ayude con el plateo del diagrama de fuerzas.


    En estos ejercicios, en general se plantea un sistema de referencia que convenientemente tiene un eje paralelo al plano inclinado y el otro perpendicular a el, y cuando sea necesario, descompones fuerzas según este sistema de referencia. Por ejemplo, el peso.

    El sentido de los ejes no es de gran importancia práctica, pero una vez establecido un sentido debes mantenerlo durante el ejercicio.

    En linea a trazos es sistema de referencia propuesto, con sentidos positivos OX hacia arriba-izquierda y OY hacia arriba-derecha.

    Desplazo un poco la fuerza de rozamiento para que se aprecie en el dibujo y su modulo no está a escala.

    Esta fuerza tiene dirección hacia abajo-derecha mientras el cuerpo sube porque como dices, se opone al movimiento, que en principio es hacia arriba-izquierda, como indica el vector vi .

    Luego el objeto se detendría y el cuerpo comenzaría a bajar, y la fuerza de rozamiento cambiaría de sentido, pero eso no formaría parte de este ejercicio.

    Tanto Px como Fr tienen el mismo sentido mientras el cuerpo sube, que es negativo en el sistema de referencia que establecimos.

    N tendría sentido positivo, y Py sentido negativo.

    El sentido de las fuerzas es importante para cuando haces la sumatoria de fuerzas en cada eje. Dependiendo del sentido establecido en los ejes, el sentido de la fuerza indica si su signo es positivo o negativo en la sumatoria.



    Respecto a la pregunta "Por que no tienes en cuenta la velocidad del coche como una fuerza?". O no te has explicado, o me dejas atónito.

    Si no estoy entendiendo bien explícate, porque me parece que es una duda teórica muy de base. No se como explicarlo sin irme largo.


    La velocidad no es una fuerza. Son magnitudes vectoriales diferentes. No se pueden sumar o restar (ni siquiera vectorialmente).

    Llamamos velocidad a la variación de la posición en el tiempo.    (Y llamamos reposo cuando v = 0)

    Llamamos aceleración a la variación de la velocidad en el tiempo.

    Llamamos Fuerza a aquella cosa que hace variar el movimiento, o lo que varia la velocidad de un cuerpo, y esta variación está relacionada con la masa según la segunda ley de Newton.


    Las fuerzas son las causas por las que un movimiento varia. (Teniendo en cuenta el reposo como movimiento cero.)

    Al aplicar una fuerza neta distinta de 0 a una masa constante, se puede decir que lo que varia es la velocidad, y la variación de la velocidad, es por definición, la aceleración. Es decir, al aplicar una fuerza neta distinta de 0, el cuerpo acelera o desacelera, y en la relación F = ma. Segunda ley de Newton.

    No tenemos en cuenta "la velocidad del coche como una fuerza" porque no es una fuerza. Tenemos en cuenta la variación de esta velocidad, expresada por el valor de la aceleración "a". Que tampoco es una fuerza propiamente dicha, pero hay una relación de proporcionalidad entre F, a, y m.

    Una cosa es una cosa, otra cosa es la variación de la cosa, y otra cosa distinta puede ser aquello que causa la variación de la cosa.


    Haciendo historia, la pregunta me suena un poco a mecánica Aristotélica, o a mecánica "intuitiva". Quizás no debería decir esto como profe auxiliar, pero mi consejo es que si quieres hacer estimaciones "a instinto", siempre que sea en términos de energías. Si estudias el tema ya verás que las energías y sus leyes están mucho mas a tono con la "intuición" que las fuerzas, velocidades, aceleraciones, etc. E incluso, y yéndome un poco de tema, varios conceptos Aristotélicos serían correctos bajo un punto de vista energético.

    Para todo lo demás, matemática, porque el instinto puede fallar, y fallar fuerte.


    Si sigues teniendo dudas en esto, repasa bien los conceptos básicos, las definiciones y leyes de Newton o puedes empezar a arrastrar problemas teóricos de base.

    Espero haber podido aclarar las dudas.


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    Wuuuhooo!
    el 6/1/19

    En el tema de ondas , que significa que el periodo de obtenga con la ecuación v / lambda????

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    Podrías abordar el problema en esta forma.

    Observa que un punto específico de la onda se desplaza una longitud de onda cuando ha transcurrido un periodo completo de oscilación, por lo que tienes que la expresión del módulo de la velocidad de propagación es:

    v = λ/T,

    luego, multiplicas por T y divides por v en ambos miembros, y la expresión para el periodo queda:

    T = λ/v;

    luego, si expresas al periodo en función de la frecuencia de oscilación, la ecuación remarcada queda:

    1/f = λ/v, 

    inviertes las expresiones en ambos miembros, y queda:

    f = v/λ.

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    BUENAS NOCHES UNICOOS, ME PODEIS AYUDAR CON ESTE PROBLEMA?? LO HE RESUELTO Y ME DE LA Vo=33'3m/s, e=150m, la a=-3'7m/s2 y el tiempo=9s. A LA HORA DE CALCULAR EL COEFICIENTE DE ROZAMIENTO, TENGO PROBLEMAS. ME PODEIS AYUDAR?? MUCHAS GRACIAS


    Un coche circula a 120km/h y empieza a frenar hasta que se detiene despues de 150m. Calcular el coeficiente de rozamiento

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    Considera un sistema de referencia con eje OX horizontal, con sentido positivo acorde al desplazamiento del coche, con origen de coordenadas en el punto donde el conductor aplica los frenos, con instante inicial: ti = 0 en el momento en que comienza a frenarse el coche.

    Luego, tienes los datos:

    vi = 120 Km/h = 120*1000/3600 = 100/3 m/s (rapidez inicial del coche),

    vf = 0 (rapidez final del coche, que alcanza el reposo),

    Δx = 150 m (desplazamiento del coche);

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

    2*a*Δx = vf2 - vi2, de aquí despejas:

    a = (vf2 - vi2) / (2*Δx), reemplazas valores, y queda:

    a = (0 - 100/3) / (2*150) = (-100/3) / 300 = -1/9 m/s2 (1).

    Luego, planteas la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento (sería conveniente que dibujes un diagrama de fuerzas), y queda:

    fr = μ*M*g.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton (observa el sentido de la fuerza de rozamiento), y queda:

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

    μ = -a/g, reemplazas el valor señalado (1) y el valor del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y queda:

    μ = -(-1/9) / 9,8 = 1/88,2 ≅ 0,011.

    Espero haberte ayudado.


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    Rocio Redero Conde
    el 6/1/19

    ¿Por favor me podrías ayudar con este ejercicio?

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    Jerónimo
    el 6/1/19

    Si llamamos E1 al campo creado por la carga que está en (0,5) y E2 al campo creado por la carga que está en (0,-5). Como las cargas son iguales , el E será nulo  en la recta que une ambas cargas y donde se cumpla que  E1=E2  (considero sólo módulos porque ambos vectores están sobre el eje OY. 

    E1=E2     Llamamos x a la distancia de la carga de arriba  hasta donde se anulan los campos     kq/x²=Kq/(10-x)²    x=5m   , por lo que el punto donde E es nulo será (0,0)

    Respecto a la 2º pregunta , como el campo eléctrico es un campo de fuerzas centrales, el potencial eléctrico sólo depende de  la distancia al centro (fuente de campo), observa que  el punto (1,0) y el (-1,0) están  a la misma distancia relativa  respecto de las dos cargas creadoras de campo, V en (1,0)  es igual a V en (-1,0)  y el trabajo=qΔV será cero


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    Observa que los campos son colineales solamente en los puntos del eje OX, con excepción de los puntos donde están ubicadas las cargas.

    Luego, observa que tienes dos cargas positivas, por lo que tienes tres casos:

    1)

    los dos campos tienen sentido negativo para los puntos del eje OX que se encuentran a la izquierda del punto (-5,0),

    2)

    los dos campos tienen sentido positivo para los puntos del eje OX que se encuentran a la derecha del punto (5,0),

    3)

    los dos campos tienen sentidos opuestos para los puntos del eje OX que están entre los puntos (-5,0) y (5,0).


    a)

    Como las cargas son iguales, tienes que el punto medio entre ellas, que es el origen de coordenadas, es donde tienes que el campo resultante es nulo, y su valor queda planteado (observa que llamamos q1 a la carga ubicada en el punto (-5,0) del eje OX):

    E = E1 + E2 = +k*q/52 - k*q/52 = 0.

    b)

    Planteas el valor de la energía potencial en el punto inicial (1,0) (observa que las distancias son: d1 = 6 m y d2 = 4 m), y queda:

    EPi = k*q1*q/d1 + k*q2*q/d2, extraes factores comunes, y queda:

    EPi = k*q*(q1/d1 + q2/d2), reemplazas valores, y queda:

    EPi = 9*109*1*(2*10-3/6 + 2*10-3/4), extraes factor común y resuelves el coeficiente, y queda:

    EPi = 18*106*(1/6 + 1/4), resuelves el agrupamiento, y queda:

    EPi = 18*106*5/12, resuelves, y queda:

    EPi = (15/2)*106 = 7,5*106 J.

    Planteas el valor de la energía potencial en el punto final (-1,0) (observa que las distancias son: d1 = 4 m y d2 = 6 m), y queda:

    EPf = k*q1*q/d1 + k*q2*q/d2, extraes factores comunes, y queda:

    EPf = k*q*(q1/d1 + q2/d2), reemplazas valores, y queda:

    EPf = 9*109*1*(2*10-3/4 + 2*10-3/6), extraes factor común y resuelves el coeficiente, y queda:

    EPf = 18*106*(1/4 + 1/6), resuelves el agrupamiento, y queda:

    EPf = 18*106*5/12, resuelves, y queda:

    EPf = (15/2)*106 = 7,5*106 J.

    Luego, planteas la expresión de la variación de energía potencial, y queda:

    ΔEP = EPf - EPi = 7,5*106 - 7,5*106 = 0;

    luego, planteas la ecuación trabajo-energía, y el trabajo neto que es necesario aplicar para trasladar la carga unitaria entre los puntos indicados, queda:

    W = ΔEP = 0.

    Observa que este resultado muestra que en una parte del trayecto se debe realizar trabajo para equilibrar a la fuerza electrostática resultante, mientras que en la otra parte es el campo resultante el que realiza trabajo (o sea, en palabras sencillas, en una parte empujas y en la otra te dejas llevar), y que ambos trabajos se compensan.

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    BUENAS UNICOOS! ME PODEIS AYUDAR CON ESTE PROBLEMA?


    Calcular la aceleracion y la velocidad con la que un cuerpo llega al final de un plano inclinado de 60º si mide 35m y el coeficiente de rozamiento es 0'3.


    SE QUE EL Ef= 35m, Vo=0m/s Y HE CALCULADO EL SUMATORIO DE FUERZAS Y ME DA 7'02N PERO AUN ASI EN LA FORMULA DE F=M*A ME FALTA LA MASA Y LA ACELERACION.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical, con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas al nivel del punto más alto del plano inclinado (observa que consideramos que el cuerpo parte desde el reposo, y desde el punto más alto del plano inclinado).

    Luego, planteas las expresiones de la energía potencial y de la energía cinética iniciales, y queda:

    EPi = M*g*hi = M*g*L*senθ,

    ECi = 0;

    y la expresión de la energía mecánica inicial queda:

    EMi = EPi + ECi = M*g*L*senθ + 0 = M*g*L*senθ (1).

    Luego, planteas las expresiones de la energía potencial y de la energía cinética finales, y queda:

    EPf = M*g*hf = M*g*0 = 0,

    ECi = (1/2)*M*vf2;

    y la expresión de la energía mecánica inicial queda:

    EMf = EPf + ECf = 0 + (1/2)*M*vf2 = (1/2)*M*vf2 (2).

    Luego, planteas la expresión del trabajo de la fuerza de rozamiento (sería muy conveniente que dibujes un diagrama de fuerzas usual para planos inclinados), y queda:

    Wfr = -fr*L = -μ*M*g*cosθ*L = -μ*M*g*L*cosθ (3).

    Luego, planteas la ecuación energía-trabajo, y queda:

    EMf - EMi = Wfr,

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

    (1/2)*M*vf2 - M*g*L*senθ = -μ*M*g*L*cosθ,

    multiplicas por 2 y divides por M en todos los términos de la ecuación, y queda:

    vf2 - 2*g*L*senθ = -2*μ*g*L*cosθ,

    sumas 2*g*L*senθ en ambos miembros, y queda:

    vf2 = 2*g*L*senθ - 2*μ*g*L*cosθ,

    extraes factores comunes en el segundo miembro, y queda:

    vf2 = 2*g*L*(senθ - μ*cosθ),

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    vf = √( 2*g*L*(senθ - μ*cosθ) ),

    que es la expresión del módulo de la velocidad con la que el cuerpo llega al pie del plano.

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

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    Buenas Antonio y gracias por tu respuesta. Mi pregunta es si no hay otra manera de resolver el ejercicio porque nunca nos habia hecho falta la formula de la energia potencial/cinetica. No se puede resolver mediante sumatorio de fuerzas? Muchas gracias y espero tu respuesta

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    Fernando Alfaro
    el 6/1/19

    Se puede si, muy similar al planteo del ejercicio anterior pero en plano inclinado.


    Plantea un sistema de coordenadas con el eje x paralelo al  plano inclinado, y el eje y perpendicular.
    Descompones el peso en sus componentes Px y Py 

    Px = P sin(θ)   y    Py = Pcos(θ)

    N = Py = Pcos(θ)

    Fr = μN = μPcos(θ)


    ∑Fy = N - Py = 0

    ∑Fx  = Px - Fr = P sin(θ) - μPcos(θ) = P(sin(θ) - μcos(θ)) = mg (sin(θ) - μcos(θ)) = ma    =>    a = g (sin(θ) - μcos(θ))


    vf2 - vi2 = 2aΔx = 2*Δx*g*(sin(θ) - μ*cos(θ))    y como vi = 0

    vf = √(2*Δx*g*(sin(θ) - μ*cos(θ)))  que es la misma formula a la que ha llegado el colega Antonio.


    Reemplazando valores:

    vf = √(2*35*9.8*(sin(60) - 0.3*cos(60))) = 22.16 m/s

    a9.8*(sin(60) - 0.3*cos(60))) = 7.02 m/s2


    Ten en cuenta que la formula:  vf2 - vi2 = 2aΔx   solo aplica para aceleraciones constantes. (MRUV)

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    Wuuuhooo!
    el 6/1/19

    ¡Hola! En el tema de ondas de 2º bach, en la formula general de la onda,(y=A*sen(wt-kx)) , qué significa que a veces haya un Pi multiplicando el seno? También por qué a veces la fórmula es con coseno?

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    Fernando Alfaro
    el 6/1/19

    Pi multiplicando el seno? dentro o fuera del paréntesis de la función seno?


    Dentro del paréntesis puede ser por:

    Sustituir: w = 2πf y k = 2π/λ y extraer factor común 2π. Pero ese 2π queda dentro de la función seno.

    También puede aparecer π dentro del paréntesis por conversión de grados a radianes. α° = α° π rad/180°


    Un termino π multiplicando al seno fuera del paréntesis se me ocurre por derivación, pero eso ya no es la función y(x, t). Derivando respecto a t daría como resultado la ecuación de la velocidad: v(x, t).

    Te recomiendo el vídeo Onda transversal en una cuerda 02


    Respecto a la segunda pregunta.

    En la formula general de la onda está faltando el termino de la fase φ0 

    La ecuación general con fase es: y(x, t) = Asen(wt - kx + φ0)       (Simplificando wt - kx = α)

    sen(α + π/2) = cos(α)   de modo que si φ0 = π/2 rad  (o 90°)  se puede sustituir la función sen por coseno con fase cero.

    En términos mas generales: sen(α + φ0 + π/2) = cos(α + φ0)  por lo que se puede sustituir entre función seno y coseno según el valor del termino de la fase.

    sen(α + φa ) = cos(α + φb )   con  φa = φb + π/2


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    cerin laissaoui
    el 5/1/19

    BUENAS UNICOOS!! ME PODEIS AYUDAR CON ESTE PROBLEMA? SE QUE LOS 90KM/H=25M/S, LA Vf=0, Eo= 0, Y HE CALCULADO LA ACELERACION Y ME DA -1'96M/S2 (SIGUIENDO UNOS VIDEOS DEL PROFE)  Y EL ESPACIO RECORRIDO ME DA 159'44M PERO NO CONSIGO TERMINAR DE RESOLVER EL PROBLEMA PORQUE NO ESTOY SEGURA DE LOS RESULTADOS. ME PODEIS AYUDAR PORFAVOR??


    Un coche circula a 25km/h por un suelo horizontal i empieza a frenar. Calcular la distancia recorrida hasta que se detiene si el coeficiente de rozamiento es 0'2.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    Observa que sobe el coche actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos (consideramos que el coche se desplaza hacia la derecha):

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

    Acción normal del suelo: N, vertical hacia arriba,

    Rozamiento del suelo: fr = μ*N, horizontal hacia la izquierda;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    -fr = M*a, de aquí despejas: a = -fr/M = -μ*N/M (1),

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

    luego, sustituyes la expresión señalada (2) en la ecuación señalada (1), simplificas, y queda:

    a = -μ*g

    que es la expresión de la aceleración del coche.

    Luego, tienes la velocidad inicial:

    vi = 25 Km/h = 25*1000/3600 = 125/18 m/s, 

    y tienes la velocidad final:

    vf = 0;

    luego, planteas la ecuación desplazamiento-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado, y queda:

    2*a*Δx = vf2 - vi2

    sustituyes la expresión remarcada de la aceleración en el primer miembro, resuelves el signo, y queda:

    -2*μ*g*Δx = vf2 - vi2

    multiplicas por -1, y divides por 2*μ*g en ambos miembros, y queda:

    Δx = -(vf2 - vi2) / (2*μ*g),

    cancelas el término nulo (recuerda: vf = 0), y queda:

    Δx = -vi2 / (2*μ*g),

    y solo queda que reemplaces valores y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 6/1/19

    Antonio, ¿el desplazamiento puede ser negativo?, o ese menos está dentro del cuadrado... Gracias, Un saludo :)

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    Fernando Alfaro
    el 6/1/19

    Voy con mi aporte. (Siempre considerando g como el modulo de g).

    Δx = -(vf2 - vi2) / (2*μ*g)      vf = 0

    Δx = - (0 - vi2) / (2*μ*g)

    Δx = - (- vi2) / (2*μ*g)
    Δx =   vi2 / (2*μ*g)   


    Si v = 25 m/s    μ = 0.2   y   g = 9.8 m/s2 

    Sustituyendo valores:

    Δx =   252 / (2*0.2*9.8) = 159.44 m


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    cerin laissaoui
    el 6/1/19

    UNA PREGUNTA, LA SIGUIENTE FORMULA UNA PREGUNTA, LA SIGUIENTE FORMULA (Δx = -(vf2 - vi2) / (2*μ*g) ) NO LA HABIA UTILIZADO NUNCA. ME PODEIS EXPLICAR EN QUE CASOS SE UTILIZA?? MUCHAS GRACIAS ANTONIO Y FERNANDO.

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 6/1/19

    La fórmula que te han explicado se utiliza en casos que no tengas el tiempo y si la aceleración del cuerpo, concretamente es de la forma;

    vf2= vo2+ 2aΔχ 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 6/1/19

    La observación de Francisco es correcta, en este ejercicio se me escapó un signo negativo al consignar la expresión del desplazamiento, que en este ejercicio lleva signo positivo.

    Aunque, aclaremos que en general, el signo del desplazamiento depende de las coordenadas de los puntos final e inicial, y su expresión es:

    Δx = xf - xi,

    y su signo depende de los valores de las coordenadas.

    Espero haberte ayudado.


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