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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    María
    el 9/4/19
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    Raúl RC
    el 10/4/19

    Tienes un ejercicio resuelto igual pero con datos distintos resuelto en este enlace, espero te sirva.

    http://www.rinconsolidario.org/ciencias/biblioteca/asignaturas/FYQ1bach/Course6/Unit_11/Eval/EVAL011.HTM?unit=11&accion=2

    Recordarte también que sería necesario que aportarás algo más que el enunciado y que preguntes dudas muy concretas, así podremos ver en qué fallas, de esa manera será más fácil ayudarte, un saludo

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 10/4/19

    Considera un sistema de referencia con origen de coordenadas en la posición de la bola, con eje OX horizontal con sentido positivo hacia el eje de giros, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre la bola actúan dos fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos acordes a la posición de la bola que se muestra en tu imagen:

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

    Tensión de la cuerda, inclinada hacia el eje de giros y hacia arriba, formando un ángulo de 30° con el eje OY.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton (observa que las componentes en la dirección del eje OY se equilibran, y que las componentes en la dirección del eje OX, en realidad solamente la componente de la tensión de la cuerda, proporcionan la fuerza centrípeta que permite a la bola girar en torno al eje vertical), y queda el sistema de ecuaciones:

    T*sen(30°) = M*acp (1),

    T*cos(30°) = P (2);

    luego, sustituyes la expresión del peso de la bola en la ecuación señalada (2), divides por cos(30°) en ambos miembros, y queda:

    T = M*g/cos(30°) (3);

    luego, sustituyes la expresión señalada (3) en la ecuación señalada (1), y queda:

    M*g*sen(30°)/cos(30°) = M*acp,

    aquí divides por M en ambos miembros, y despejas:

    acp = g*sen(30°)/cos(30°) (4),

    que es el valor del módulo de la aceleración centrípeta;

    luego, sustituyes la expresión del módulo de la aceleración centrípeta en función de la rapidez lineal y del radio de giro, y queda:

    v2/r = g*sen(30°)/cos(30°),

    sustituyes la expresión del radio de giro en función del ángulo de apertura y de la longitud de la cuerda, y queda:

     v2/( L*sen(30°) ) = g*sen(30°)/cos(30°),

    multiplicas por L*sen(30°) en ambos miembros, reduces factores semejantes en el segundo miembro, y queda:

    v2 = L*g*sen2(30°)/cos(30°),

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:

    v = √( L*g*sen2(30°)/cos(30°) ),

    extraes el factor cuadrático fuera de la raíz cuadrada, y queda:

    v = sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ) (5),

    que es la expresión de la rapidez de giro de la bola en función de la longitud de la cuerda, del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y del ángulo de apertura;

    luego, sustituyes la expresión de la rapidez de giro en función de la rapidez angular y del radio de giro en la ecuación remarcada y señalada (5), y queda:

    r*ω = sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ),

    sustituyes la expresión del radio de giro en función de la longitud de la cuerda y del ángulo de apertura, y queda:

    L*sen(30°)*ω = sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ),

    sustituyes la expresión de la rapidez de giro en función del periodo de giro, y queda:

    L*sen(30°)*2π/Tsen(30°)*√( L*g/cos(30°) ),

    multiplicas por T y divides por sen(30°)*√( L*g/cos(30°) ) en ambos miembros, y de aquí despejas:

    T = 2π*L/√( L*g/cos(30°) ) (6),

    que es la expresión del periodo de giro en función de la longitud de la cuerda, del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y del ángulo de apertura.

    Luego, reemplazas el valor de la longitud de la cuerda que tienes en tu enunciado: L = 50 cm = 0,5 m, y el valor del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre: g = 9,8 m/s2 en las ecuaciones remarcadas señaladas (5) (6) (y en todas las demás ecuaciones auxiliares que hemos numerado a fin de obtener los valores de las incógnitas auxiliares), y queda:

    v = sen(30°)*√( 0,5*9,8/cos(30°) ), resuelves, y queda: ≅ 1,189 m/s;

    T2π*0,5/√( 0,5*9,8/cos(30°) ), resuelves, y queda: ≅ 1,321 s.

    Espero haberte ayudado.

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    María
    el 9/4/19
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    Un objeto de masa 200 g se lanza con velocidad de 3 m/s deslizando sobre una mesa horizontal, desde un extremo hasta el opuesto que está a una distancia de 1’5 m. El coeficiente de rozamiento entre el objeto y la mesa es m = 0’2. Explique si el objeto caerá o no al suelo. En caso afirmativo, y suponiendo que la altura de la mesa sobre el suelo es de 0’8 m. ¿A qué distancia de la mesa caerá? ¿Cuál será el tiempo transcurrido desde el comienzo del movimiento hasta el instante de impacto con el suelo? DATO: g = 9’8 m/s2 Sol: Cae al suelo; e =  0’7 m; t = 0’4 s 

    Muchas gracias


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    Raúl RC
    el 10/4/19

    Lo tienes resuelto aquí

    http://www.rinconsolidario.org/ciencias/biblioteca/asignaturas/FYQ1bach/Course6/Unit_11/Eval/EVAL011.HTM?unit=11&accion=2


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    Antonio Omg
    el 8/4/19


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 9/4/19

    Considera un sistema de referencia OXY usual, con origen de coordenadas en el punto de concurrencia de todas las fuerzas. Luego, planteas las expresiones de las fuerzas en función de sus componentes, y queda (observa que expresamos a las fuerzas en Newtons):

    F1 = < 12 , 0 >,

    F2 = < 0 , 9 >,

    F3 = < -15*cos(37°) , 15*sen(37°) > = < -15*0,8 , 15*0,6 > = < -12 , 9 >,

    F4 = < -15*cos(37°) , -15*sen(37°) > = < -15*0,8 , -15*0,6 > = < -12 , -9 >.

    Luego, planteas la expresión de la fuerza resultante, y queda:

    R = F1 + F2 + F3 + F4, reemplazas expresiones, y queda:

    R = < 12 , 0 > + < 0 , 9 > + < -12 , 9 > + < -12 , -9 >, planteas la suma vectorial componente a componente, y queda:

    R = < 12+0+(-12)+(-12) , 0+9+9+(-9) >, resuelves componentes, y queda:

    R = < -12 , 9 > N,

    cuyo módulo queda expresado:

    |R| = √( (-12)2+(9)2 ) = √(144+81) = √(225) = 15 N.

    Espero haberte ayudado.

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    Luis Gustavo Castro
    el 8/4/19

    Podrías explicarme la diferencia entre fuerza electromotriz y contraelectromotriz, gracias

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    Raúl RC
    el 10/4/19

    http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1159/html/13_motores_fuerza_contraelectromotriz.html


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    Jose Galves
    el 8/4/19

    Hola, tenia una pregunta sobre el ejercicio de fisica en cuestión es de selectividad de fisica. Hice el diagrama de fuerzas y no entiendo el porqué de cambiar la aceleración por el cuadrado de la velocidad entre la longitud (como me estanqué lo miré en los resultados de los exámenes). El apartado B tampoco logré sacarlo. 



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    Antonio Silvio Palmitano
    el 9/4/19

    Considera un sistema de referencia con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha, con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas al nivel del punto donde se encuentra el cuerpo cuando se corta la cuerda.

    Luego, observa que tienes tres instantes de interés, para los que calcularemos la energía potencial gravitatoria, la energía cinética de traslación y la energía potencial elástica del sistema, y con ellas las correspondientes energías mecánicas:

    1°)

    El móvil se encuentra en su posición inicial (observa que el móvil está elevado y en reposo, y que el muelle está relajado):

    EM1 = EPg1 + ECt1 + EPe1, sustituyes expresiones, y queda:

    EM1 = M*g*L*y1 + (1/2)*M*v12 + (1/2)*k*Δs12,

    reemplazas valores (observa que empleamos unidades internacionales, y que consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2), y queda:

    EM1 = 0,5*10*2*(1-cosα) + (1/2)*0,5*02 + (1/2)*k*02, resuelves términos, cancelas términos nulos, y queda:

    EM1 = 10*(1-cosα) (en Joules).

    2°)

    El móvil se encuentra en su posición más baja (observa que el móvil no está elevado y no está en reposo, y que el muelle está relajado):

    EM2 = EPg2 + ECt2 + EPe2, sustituyes expresiones, y queda:

    EM2 = M*g*y2 + (1/2)*M*v22 + (1/2)*k*Δs22,

    reemplazas valores (observa que empleamos unidades internacionales, y que consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2), y queda:

    EM2 = 0,5*10*0 + (1/2)*0,5*32 + (1/2)*k*02, resuelves términos, cancelas términos nulos, y queda:

    EM2 = 2,25 J.

    3°)

    El móvil se encuentra en su posición final (observa que el móvil no está elevado, que está en reposo, y que el muelle está comprimido):

    EM3 = EPg3 + ECt3 + EPe3, sustituyes expresiones, y queda:

    EM3 = M*g*y3 + (1/2)*M*v32 + (1/2)*k*Δs32,

    reemplazas valores (observa que empleamos unidades internacionales, y que consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2), y queda:

    EM3 = 0,5*10*0 + (1/2)*0,5*02 + (1/2)*k*0,42, resuelves términos, cancelas términos nulos, y queda:

    EM2 = 0,08*k (en Joules).

    Luego, como tienes en tu enunciado que se desprecian las pérdidas de energía por rozamientos, planteas conservación de la energía entre el primer instante y el segundo, y también entre el tercer instante y el segundo, y queda el sistema de ecuaciones:

    EM1 = EM2,

    EM3 = EM2

    sustituyes expresiones, y queda:

    10*(1-cosα) = 2,25, de aquí despejas: cosα = 0,775, y de aquí tienes: α ≅ 39,195°,

    0,08*k = 2,25, de aquí despejas: k = 28,125 N/m.

    Espero haberte ayudado.

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    Mar
    el 8/4/19

    AYUDAAAAA

    Una superficie plana separa dos medios transparentes de índices de refracción n1=2 y n2 =1,4 respectivamente. Un rayo luminoso incide desde el medio de índice de refracción n1 =2 sobre la superficie de separación de los dos medios observándose que el rayo reflejado y el refractado son perpendiculares entre sí. Calcule:

    a) Los valores de los ángulos de incidencia y de refracción. (θi=35o,θr=55o)

    b) Entre que valores tiene que estar comprendido el ángulo de incidencia para que se produzca rayo refractado. (θL=44.43o)

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    Raúl RC
    el 10/4/19

    Lo tienes resuelto en este link ;)

    https://www.academiatoan.com/pdf/Fisica-2015.pdf


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    Wuuuhooo!
    el 7/4/19

    Hola, necesito ayuda para este problema de electromagnetismo:


    Un solenoida formado por 600 espiras circulares de 3cm de radio esta colocado en un capo magnético con(campo) B=0'02t2 Wb/m2 el cual se dirije en la dirección de el eje del solenoide . Si el solenoide tiene una resistencia de 5ohmios y sus extremos están cerrados, formando un circuito,obtener el valor de la f.e.m indcuida y de la intensidad en t=0'5s

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    Raúl RC
    el 10/4/19

    En primer lugar calcular el flujo magnético, siendo S=π·r2=π(0,03)2:

    Φ=N·B·S·cosα=600·0,02t2·π(0,03)2cos0=0,0108t2 Wb

    Para hallar la fem:

    ε=-dΦ/dt=-0,0216t V

    Para t=0,5s:

    ε=-0,0108 V

    Finalmente para calcular la intensidad aplicas ley de Ohm:


     i=
    ε/R=-0,0108/5=2,16·10-3A

    Tienes también un vídeo que grabó el profe donde explica la teoría necesaria ;)

    Flujo magnético y fuerza electromotriz en una espira

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    Cristina
    el 7/4/19

    coml sería?? El apartado de no me sale de ninguna manera lo podrían hacer el ejercicio entero porfa?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/4/19

    Tienes el valor del radio del disco: R = 20 cm = 0,2 m.

    Tienes el valor de la frecuencia angular de giro del disco: f = 33,33 rev/min = 33,33/60 = 0,5555 rev/s;

    luego, planteas la expresión de la rapidez angular de giro del disco, y queda:

    ω = 2π*f = 2π*0,5555 ≅ 3,490 rad/s.

    a)

    Tienes que la distancia entre el centro de giro y el punto en estudio es: R = 0,2 m;

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

    va = R*ω ≅ 0,2*3,490 ≅ 0,698 m/s;

    luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta, y queda:

    acpaR*ω2 ≅ 0,2*3,4902 ≅ 2,436 m/s2.

    b)

    Tienes que la distancia entre el centro de giro y el punto en estudio es: r = 10 cm = 0,1 m;

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

    vb = r*ω ≅ 0,1*3,490 ≅ 0,349 m/s;

    luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta, y queda:

    acpb = r*ω2 ≅ 0,1*3,4902 ≅ 1,218 m/s2.

    c)

    Tienes el valor del ángulo girado: θc = 780° = 780*π/180 ≅ 13,614 rad;

    luego, planteas la ecuación de posición de Movimiento Circular Uniforme (observa que consideramos que el instante inicial es: ti = 0, y que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    ω*tcθc, aquí divides por ω en ambos miembros, y queda: 

    tc = θc/ω ≅ 13,614/3,490 ≅ 3,901 s.

    d)

    Tienes el valor del ángulo girado: θd = 15 rev = 15*2π ≅ 94,248 rad;

    luego, planteas la ecuación de posición de Movimiento Circular Uniforme (observa que consideramos que el instante inicial es: ti = 0, y que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    ω*td = θd, aquí divides por ω en ambos miembros, y queda: 

    td = θd/ω ≅ 94,248/3,490 ≅ 27,005 s.

    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/4/19

    Tienes el valor del radio del disco: R = 20 cm = 0,2 m.

    Tienes el valor de la frecuencia angular de giro del disco: f = 33,33 rev/min = 33,33/60 = 0,5555 rev/s;

    luego, planteas la expresión de la rapidez angular de giro del disco, y queda:

    ω = 2π*f = 2π*0,5555 ≅ 3,490 rad/s.

    a)

    Tienes que la distancia entre el centro de giro y el punto en estudio es: R = 0,2 m;

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

    va = R*ω ≅ 0,2*3,490 ≅ 0,698 m/s;

    luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta, y queda:

    acpaR*ω2 ≅ 0,2*3,4902 ≅ 2,436 m/s2.

    b)

    Tienes que la distancia entre el centro de giro y el punto en estudio es: r = 10 cm = 0,1 m;

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

    vb = r*ω ≅ 0,1*3,490 ≅ 0,349 m/s;

    luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta, y queda:

    acpb = r*ω2 ≅ 0,1*3,4902 ≅ 1,218 m/s2.

    c)

    Tienes el valor del ángulo girado: θc = 780° = 780*π/180 ≅ 13,614 rad;

    luego, planteas la ecuación de posición de Movimiento Circular Uniforme (observa que consideramos que el instante inicial es: ti = 0, y que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    ω*tcθc, aquí divides por ω en ambos miembros, y queda: 

    tc = θc/ω ≅ 13,614/3,490 ≅ 3,901 s.

    d)

    Tienes el valor del ángulo girado: θd = 15 rev = 15*2π ≅ 94,248 rad;

    luego, planteas la ecuación de posición de Movimiento Circular Uniforme (observa que consideramos que el instante inicial es: ti = 0, y que la posición angular inicial es: θi = 0), y queda:

    ω*td = θd, aquí divides por ω en ambos miembros, y queda: 

    td = θd/ω ≅ 94,248/3,490 ≅ 27,005 s.

    Espero haberte ayudado.

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    Alvaro
    el 7/4/19

    Ayuda no me acuerdo ya de hacer esto, con tal que vea comoo se hace ya me iré acordando. Gracias.

    Realizad las siguientes operaciones con los siguientes  vectores y representarlos, tanto individualmente como las operaciones resultantes:

    • A=(0,5)
    • B=(0,4)
    • C=(1,3)
    • D=(4,1)
    • A+B+D

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/4/19

    Esta consulta es propia del Foro de Matemáticas, pero igual ahí vamos.

    Recuerda que los vectores usualmente se suman (o se restan, según corresponda), componente a componente.

    A + B + D = reemplazas las expresiones de los vectores, y queda:

    = < 0 , 5 > + < 0 , 4 > + < 4 , 1 > = planteas la suma componente a componente, y queda:

    = < 0+0+4 , 5+4+1 > = resuelves en cada componente, y queda:

    = < 4 , 10 >.

    Espero haberte ayudado.

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    Merche Valeiras
    el 7/4/19

    Una bomba eleva 100 m3 de agua a 30 m de altura en media hora.

    a) Qué trabajo realiza?.

    b? Si el motor de esa bomba tiene una potencia de 30 kw, cuál es su rendimiento? 

    Necesito la resolución....no me sale. GRACIAS

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 7/4/19

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas al nivel inicial del agua.

    Luego, considera que la bomba eleva el volumen de agua, y que éste se encuentra en reposo tanto al inicio como al final de su recorrido.

    Luego, planteas las expresiones de las energías mecánicas (observa que son solo energías potenciales gravitatorias), y queda (recuerda que un metro cúbico de agua tiene una masa de mil kilogramos, y observa que consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 9,8 m/s2):

    EMi = EPi = M*g*yi = 100000*9,8*0 = 0,

    EMf = EPf = M*g*yf = 100000*9,8*30 = 29400000 J.

    a)

    Planteas la ecuación trabajo-energía (observa que despreciamos las pérdidas de energía por rozamientos), y queda:

    W = EMf - EMi = 29400000 - 0 = 29400000 J, que es el valor del trabajo realizado por la bomba sobre el volumen de agua.

    b)

    Planteas la expresión de la potencia efectiva desarrollada por la bomba para elevar el volumen de agua, y queda (observa que el intervalo de tiempo empleado es: Δt = 1/2 h = 30 min = 30*60 = 1800 s):

    Potef = W/Δt = 29400000/1800 16333,333 W;

    luego, planteas la expresión del rendimiento (η) de la bomba (observa que tienes en tu enunciado que el valor de la potencia total desarrollada por la bomba es: PotT = 30 KW = 30000 W), y queda:

    ηPotef / PotT  16333,333/30000 ≅ 0,544 54,4 %.

    Espero haberte ayudado.


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