logo beUnicoos
Ya está disponible nuestro nuevo portal donde podrás encontrar nuevas asignaturas, nuevos cursos y nuevas herramientas para ayudarte aún más con tus estudios.

Foro de preguntas y respuestas de Física

Haz una nueva pregunta * Para dejar preguntas en el foro debes ser usuario registrado. Regístrate o inicia sesión

  • icon

    milagroscumbrerass
    el 18/4/19

    Alguien me puede resolver la actividad 15 y 16.Gracias. Por favor

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/4/19

    15)

    Tienes los datos iniciales:

    ti = 0 (instante inicial),

    ωi = 2500 rev/min = 2500*2π/60 = 125π/3 rad/s (rapidez angular inicial),

    tf = 15 s (instante final),

    ωf = 0 (rapidez angular final).

    a)

    Luego, planteas la expresión de la aceleración angular de Movimiento Circular Uniformemente Acelerado, y queda:

    α = (ωf-ωi)/(tf-ti) = (0-125π/3)/(15-0) = -25π/9 rad/s ≅ -8,727 rad/s2;

    luego, planteas la expresión de la aceleración tangencial para un punto ubicado en el borde del disco (cuyo radio es: R = 6 cm = 0,06 m), y queda:

    aT = R*α = 0,06*(-25π/9) = -π/6 m/s2 ≅ -0,524 m/s2.

    b)

    Planteas la ecuación de posición angular de Movimiento Circular Uniformemente Variado (consideramos que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    θ = ωi*t + (1/2)*α*t2, aquí reemplazas valores, y queda:

    θ = (125π/3)*15 + (1/2)*(-π/6)*152 = 625π/3 - 75π/4 = 2275π/12 rad;

    luego, expresas a esta posición final en vueltas, y queda:

    θ = (2275π/12)/(2π) = 2275/24 vueltas ≅ 94,792 vueltas.

    c)

    Planteas la ecuación de velocidad angular de Movimiento Circular Uniformemente Variado, y queda:

    ω = ωiα*t,

    reemplazas el valor de la velocidad angular inicial, de la aceleración angular y del instante en estudio, y queda:

    ω = 125π/3 + (-25π/9)*10 = 125π/3 - 250π/9 = 125π/9 rad/s ≅ 43,633 rad/s.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 19/4/19

    16)

    Tienes los datos iniciales:

    ti = 0 (instante inicial),

    ωi = 1 rev/s = 1*2π = 2π rad/s (rapidez angular inicial),

    α = 1,5 rev/s2 = 1,5*2π = 3π rad/s2 (aceleración angular).

    a)

    Planteas la ecuación de velocidad angular de Movimiento Circular Uniformemente Variado, y queda:

    ω = ωi + α*t,

    reemplazas el valor de la velocidad angular inicial, de la aceleración angular y del instante en estudio (t = 6 s), y queda:

    ω = 2π + 3π*6 = 2π + 18π = 20π rad/s ≅ 62,832 rad/s.

    b)

    Planteas la ecuación de posición angular de Movimiento Circular Uniformemente Variado (consideramos que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    θ = ωi*t + (1/2)*α*t2, aquí reemplazas valores, y queda:

    θ = 2π*6 + (1/2)*3π*62 = 12π + 54π = 66π rad.

    c)

    Tienes el valor del radio de la rueda: R = 40 cm = 0,4 m, planteas la expresión de la velocidad tangencial de un punto ubicado en el borde de la rueda para el instante final, y queda:

    vT = R*ω = 0,4*20π = 8π m/s ≅ 25,133 m/s.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Oswaldo Huerta
    el 17/4/19
    flag

    Necesito Ayuda para resolver este problema si alguien me ayuda estaria agradecido 


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 20/4/19

    Lamento no poder ayudarte pero no resolvemos dudas universitarias que no tengan que ver especificamente con los videos grabados por el profe, lo lamento de corazon

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    carmela
    el 17/4/19

    Antonio perdoname. Es q estoy muy agobiada. En el ejercicio q te puse antes no coincide nada con las soluciones del libro y ni siquiera hemos dado la fórmula del espacio con aceleración. Todo lo que hemos dado es esto 

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 24/4/19

    Primeramente calculamos la longitud total del circuito teniendo en cuenta que:

    Dos rectas: 500·2=1000 m

    Dos semicircunferencias de 100m de radio: L=2πr=2π·100=200π=628,3 m

    Circuito total: 1628,3 m

    Posteriormente calculamos el tiempo que tarda en recorrer la 1º recta aplicando las expresiones del MRUA:

    e=e0+v0·t+0,5·a·t2=>500=0,5·302·a=>a=1,11 m/s2

    v=v0+at=>v=0+1,11·30=33,3 m/s

    Procedemos a hallar el tiempo en completar una vuelta. Para ellos calculamos el tiempo que tarda en recorrer los 1128,3 m restantes yendo a 33,3 m/s:

    t=e/v=1128,3/33,3=33,84 s

    Tiempo total invertido: 30+33,84=63,84 s

    Finalmente la velocidad media la calculamos:

    vm=distancia recorrida/tiempo de una vuelta=1628,3=63,84=25,5 m/s

    mejor? ;)



    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    LUIS BATRES MONGIL
    el 17/4/19

    Tenía una duda.

    Si en el examen de selectividad me preguntan por la velocidad de oscilación de una onda, me están pidiendo la de propagación (v=λ/T) o la transversal (derivada de la ecuación de la onda)?

    Muchas gracias


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/4/19

    La velocidad transversal es la de oscilación, y la rapidez de propagación se calcula mediante la expresión: λ/T.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    XIME
    el 17/4/19

    Podrían ayudarme?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/4/19

    Planteas la expresión del módulo de la fuerza eléctrica que se ejercen los cuerpos entre sí (observa que los cuerpos se repelen), y queda:

    Fe = k*Q*Q/r2 = k*Q2/r2 (1).

    Planteas la expresión del módulo de la fuerza gravitatoria que se ejercen los cuerpos entre sí (observa que los cuerpos se atraen), y queda:

    Fg = G*M*M/r2 = G*M2/r2 (2).

    Luego, planteas la condición de equilibrio, y queda:

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

    k*Q2/r2 = G*M2/r2, multiplicas por r2 en ambos miembros, y queda:

    k*Q2 = G*M2, divides por k en ambos miembros, y queda:

    Q2 = G*M2/k, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    Q = ±√(G*M2/k), extraes el factor cuadrático, y queda:

    Q = ±√(G/k)*M,

    que es la expresión de la carga de los cuerpos en función de la masa de los mismos, de la constante de gravitación universal, y de la constante de Coulomb;

    luego, tienes dos opciones:

    1°)

    los dos cuerpos tienen la misma carga positiva: Q = +√(G/k)*M;

    2°)

    los dos cuerpos tienen la misma carga negativa: Q = -√(G/k)*M.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    milagroscumbrerass
    el 16/4/19

    Alguien me puede resolver el 13 y 14. Gracias. Por favor

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/4/19

    13)

    Considera los datos iniciales:

    ti = 0 (instante inicial);

    fi = 180 rev/min (frecuencia de giro inicial), y de aquí tienes: ωi = 180*2π/60 = 6π rad/s (rapidez angular inicial).

    Considera los datos finales:

    tf = 20 s (instante final);

    ωf = 0 rad/s (rapidez angular final).

    Luego, planteas la expresión de la aceleración angular de Movimiento Circular Uniformemente Variado, y queda:

    α = (ωf - ωi)/(tf - ti) = (0 - 6π)/(20 - 0) = -3π/10 rad/s2 ≅ -0,942 rad/s2.

    Luego, con el valor del radio del volante: R = 50 cm = 0,5 m, y el valor de la aceleración angular, planteas la expresión de la aceleración tangencial, y queda:

    aT = R*α = 0,5*(-3π/10) -3π/20 m/s2 ≅ -0,471 m/s2.

    Luego, planteas la expresión de la función ángulo girado de Movimiento Circular Uniformemente Variado (observa que consideramos que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    θ = ωi*t + (1/2)*α*t2, reemplazas valores, resuelves coeficientes, y queda:

    θ = 6π*t - (3π/20)*t2, evalúas para el instante final (t = 20 s), y queda:

    θ = 6π*20 - (3π/20)*202 = 120π - 60π = 60π rad, expresas al ángulo girado en vueltas, y queda:

    θ = 60π/(2π) = 30 vueltas.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/4/19

    14)

    Tienes los datos iniciales:

    ti = 0 (instante inicial),

    ωi = 10 rad/s (velocidad angular inicial).

    Tienes los datos finales:

    tf = 5 s (instante final),

    ωf = 20 rad/s (velocidad angular final).

    Luego, planteas la expresión de la aceleración angular de Movimiento Circular Uniformemente Variado, y queda:

    α = (ωf - ωi)/(tf - ti) = (20 - 10)/(5 - 0) = 10/5 = 2 rad/s2.

    Luego, planteas la expresión del ángulo girado (observa que consideramos que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    θ = ωi*t + (1/2)*α*t2, reemplazas valores, resuelves coeficientes, y queda:

    θ = 10*t + 1*t2, evalúas para el instante final, y queda:

    θ = 10*5 + 1*52 = 50 + 25 = 75 rad, expresas al ángulo girado en vueltas, y queda:

    θ = 75/(2π) ≅ 11,937 vueltas.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
  • icon

    María
    el 16/4/19

    Alguien me puede ayudar con el 14 por favor? No me da

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/4/19

    Vamos con una orientación.

    Establece un sistema de referencia con origen de coordenadas en el punto más bajo que alcanza la bolilla, con eje de posiciones OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica inicial de la bolilla (observa que parte desde el reposo, desde una altura igual a la longitud del hilo del péndulo), y queda:

    EMi = EPi + ECi = M*g*L + (1/2)*M*02 = M*g*L + 0 = M*g*L.

    Luego, planteas la expresión de la energía mecánica final de la bolilla (observa que tiene velocidad, y que su altura es igual a cero), y queda:

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

    Luego, si se desprecia toda clase de rozamientos, planteas conservación de la energía mecánica, y tienes la ecuación:

    EMf = EMi, sustituyes expresiones, y queda:

    (1/2)*M*vf2 = M*g*L, multiplicas por 2 y divides por M en ambos miembros, y queda:

    vf2 = 2*g*L (1). 

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton cuando la bolilla se encuentra en el origen de coordenadas (observa que está recorriendo una trayectoria circular), y queda la ecuación:

    T - P = M*acp, sumas P en ambos miembros, y queda:

    T = P + M*acp, sustituyes la expresión del peso de la bolilla, y queda:

    T = M*g + M*acp

    sustituyes la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función del módulo de la velocidad tangencial y del radio de la trayectoria circular, y queda:

    T = M*g + M*vf2/L, sustituyes la expresión señalada (1) en el último término, y queda:

    T = M*g + M*2*g*L/L, simplificas y ordenas factores en el último término, y queda:

    T = M*g + 2*M*g, reduces términos semejantes, y queda:

    T = 3*M*g.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    María
    el 16/4/19

    Alguien me puede ayudar?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 17/4/19

    Planteas las expresiones de la elongación y de la velocidad de Movimiento Armónico Simple, y queda:

    x = A*sen(ω*t+φ),

    v = ω*A*cos(ω*t+φ);

    luego, divides por A en ambos miembros de la primera ecuación, divides por (ω*A) en ambos miembros de la segunda ecuación, y queda:

    x/A = sen(ω*t+φ),

    v/(ω*A) = cos(ω*t+φ);

    luego, elevas al cuadrado en ambos miembros de ambas ecuaciones, y queda:

    x2/A2 = sen2(ω*t+φ),

    v2/(ω*A)2 = cos2(ω*t+φ);

    luego, sumas miembro a miembro, aplicas la identidad trigonométrica fundamental (o Pitagórica) en el segundo miembro, y queda la ecucación:

    x2/A2 + v2/(ω*A)2 = 1 (1),

    que es la ecuación elongación-velocidad de Movimiento Armónico Simple.

    Luego, reemplazas los datos de la primera condición (x = 3 cm, v = 9 cm/s) en la ecuación señalada (1), reemplazas los datos de la segunda condición (x = 6 cm, v = 4 cm/s) en la ecuación señalada (1), y queda el sistema de ecuaciones:

    32/A2 + 92/(ω*A)2 = 1,

    62/A2 + 42/(ω*A)2 = 1;

    multiplicas por x en todos los términos en ambas ecuaciones, simplificas en sus dos primeros términos, resuelves coeficientes, y queda:

    9*ω2 + 81 = (ω*A)2 (1),

    36*ω2 + 16 = (ω*A)2 (2);

    restas miembro a miembro la ecuación señalada (1) de la ecuación señalada (2), y queda:

    27*ω2 - 65 = 0, y de aquí despejas: ω√(65/27) ≅ 1,552 rad/s;

    luego, planteas la expresión del periodo de oscilación en función de la frecuencia angular, y queda:

    T = 2π/ω, reemplazas el último valor remarcado, resuelves, y queda: ≅ 4,050 s.

    Por último, reemplazas el valor de la frecuencia angular en la ecuación señalada (1), o en la ecuación señalada (2) si prefieres, y queda:

    9*1,5522 + 81 (1,552*A)2,

    resuelves el primer miembro, distribuyes la potencia y resuelves el segundo miembro, y queda:

    102,678 2,409*A2, y de aquí despejas:  √(102,678/2,409) ≅ 6,529 cm.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    carmela
    el 16/4/19

    Y este por qué lo tengo mal?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/4/19

    Vamos por etapas:

    1°) 

    El vehículo recorre el primer tramo recto (datos iniciales: ti = 0, xi = 0, vi = 0, a = a determinar), planteas las expresiones de la posición y de la velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, resuelves coeficientes, cancelas términos nulos, y queda:

    x = (1/2)*a*t2,

    v = a*t;

    reemplazas los datos finales (t = 30 s, x = 500 m), y queda:

    500 = (1/2)*a*302,

    v = a*30,

    resuelves el sistema de ecuaciones (te dejo la tarea), y su solución es: a = 10/9 m/s2, v = 100/3 m/s;

    y observa que la velocidad media para este tramo queda: vm1 = 500/30 = 50/3 m/s.

    2°)

    El vehículo recorre el primer tramo circular de radio: R = 100 m (observa que su velocidad angular es: ω = v/R = 1/3 rad/s), planteas la ecuación de ángulo girado de Movimiento Circular Uniforme (consideramos que el instante inicial es: ti = 0, y que la posición angular inicial es: θi0 para esta etapa), y queda:

    θ = ω*t, reemplazas el valor de la velocidad angular y el valor del ángulo girado final (θ = π rad), y queda:

    π = (1/3)*t, y de aquí despejas: t = 3π s;

    y observa que la velocidad media para este tramo es: vm2 =100/3 m/s.

    3°)

    El vehículo recorre el segundo tramo recto (observa que su velocidad es constante: v = 100/3 m/s), planteas la ecuación de posición de Movimiento Rectilíneo Uniforme (consideramos que el instante inicial es: ti = 0, y que la posición inicial es: xi = 0 para esta etapa), y queda:

    x = v*t, reemplazas el valor de la velocidad y el valor de la posición final (x = 500 m), y queda:

    500 = (100/3)*t, y de aquí despejas: t = 15 s;

    y observa que la velocidad media para este tramo es: vm2 =500/15 = 100/3 m/s.

    4°)

    El vehículo recorre el segundo tramo circular de radio: R = 100 m (observa que su velocidad angular es: ω = v/R = 1/3 rad/s), planteas la ecuación de ángulo girado de Movimiento Circular Uniforme (consideramos que el instante inicial es: ti = 0, y que la posición angular inicial es: θi = 0 para esta etapa), y queda:

    θ = ω*t, reemplazas el valor de la velocidad angular y el valor del ángulo girado final (θ = π rad), y queda:

    π = (1/3)*t, y de aquí despejas: t = 3π s;

    y observa que la velocidad media para este tramo es: vm2 =100/3 m/s.

    a)

    Sumas los valores de los tiempos empleados de las cuatro etapas, y queda:

    Δt = 30 + 3π + 15 + 3π = (45 + 6π) s ≅ 63,850 s.

    b)

    Planteas la expresión de la distancia total recorrida, y queda:

    ΔL = 500 + π*100 + 500 + π*100 = (1000 + 200π) m ≅ 1628,319 m.

    Luego, planteas la expresión de la rapidez media total, y queda:

    vm = ΔL/Δt = (1000 + 200π)/(45 + 6π) m/s ≅ 25,502 m/s.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    carmela
    el 16/4/19

    Hola únicos. La solución de la velocidad media total es correcta? Y cómo la ha hallado


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/4/19

    Recuerda que llamamos rapidez (v) al módulo de la velocidad (V).

    Tienes para a velocidad media en el primer tramo:

    Vm1 = (70-50)/(30-20) = 20/10 = 2 m/s, por lo que tienes que la rapidez media es: v1 = 2 m/s.

    Tienes para la velocidad media en el primer tramo:

    Vm2 = (10-70)/(50-30) = -60/20 = -3 m/s, por lo que tienes que la rapidez media es: v2 = 3 m/s,

    y el sentido de la velocidad en este tramo es opuesto al sentido de la velocidad en el tramo anterior.

    Luego, observa que el intervalo de tiempo del primer tramo es: Δt1 = 30-20 = 10 s,

    y observa que el intervalo de tiempo en el segundo tramo es: Δt2 = 50-30 = 20 s.

    Luego, planteas la expresión de la rapidez media total, y queda:

    vm = (vm1*Δt1 + vm2*Δt2)/(Δt1+Δt2), reemplazas valores, y queda:

    vm = (2*10 + 3*20)/(10+20) = (20+60)/30 = 80/30 = 8/3 m/s ≅ 2,666... m/s ≅ 2,7 m/s.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    carmela
    el 16/4/19

    Mil gracias 

    thumb_up0 voto/sflag