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

    umayuma
    el 26/12/18

    Hola unicoos

    y=0,001sen(314t-62,8x)

    Calcula la elongación de la partícula situada en la posición x=10m,4 segundos después de que la onda llega a dicha posición.

    Gracias y felices fiestas.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 26/12/18

    Tienes la expresión de la función de onda:

    y(t,x) = 0,001*sen(314*t - 62,8*x).

    Sustituyes el valor de la posición en estudio: x = 10 m en la expresión de la función, y queda:

    y(t,10) = 0,001*sen(314*t - 62,8*10),

    resuelves el segundo término en el argumento del seno, y queda:

    y(t,10) = 0,001*sen(314*t - 628),

    y observa que en la posición en estudio tienes Movimiento Armónico Simple, cuya amplitud de oscilación es: A = 0,001m, cuya pulsación (o frecuencia angular) es: ω = 314 rad/s, y cuya fase inicial es: φ = 628 rad.

    Luego, sustituyes el valor del instante en estudio: t = 4 s, y queda:

    y(4,10) = 0,001*sen(314*4 - 628),

    resuelves el primer término en el argumento del seno, y queda:

    y(4,10) = 0,001*sen(1256 - 628),

    resuelves el argumento del seno, y queda

    y(4,10) = 0,001*sen(628),

    resuelves el segundo factor (recuerda que el argumento del seno está expresado en radianes), y queda:

    y(4,10) ≅ 0,001*(-0,313172),

    resuelves, y queda:

    y(4,10) ≅ -0,000313 m.

    Espero haberte ayudado.


    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    garcasas
    el 26/12/18

    ¡hola!

    me han mandado resolver este problema y no consigo llegar a una respuesta:

    A un disco de radio R y de masa M se le hace un agujero a una distancia d del centro . En ese agujero se introduce una barra y el disco se cuelga de ahí.Si el disco hace oscilaciones pequeñas,¿Cúal tiene que ser el valor de d para que el periodo sea mínimo ?

    Lo que he hecho yo es lo siguiente:

    como se trata de un péndulo físico la formula del periodo es T=2π/w donde w es (I/Mgd)½.I no es la inercia respecto al centro de masa entonces utilizo Steiner para calcular la inercia respecto a el punto que esta a una distancia d del centro .ICM=(1/2)xMR2   Entonces, I'=ICM +Md2..Sustituyo en  T,T=2πx((Mx(0.5xR2+d2)/Mgd)½. De aquí ya no se como continuar para que me salga el valor  de d.

    Muchas gracias 


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 26/12/18

    Vas muy bien.

    Observa que el periodo de oscilación toma valores positivos, por lo que tienes que cuando el periodo alcanza su valor mínimo, también lo hace su cuadrado, por lo que puedes plantear la expresión de la función "periodo cuadrático", y queda (recuerda que tienes la expresión del periodo en función de la distancia d):

    f(d) = T2,

    sustituyes la expresión del periodo que tienes en tu desarrollo, y queda:

    f(d) = ( 2π*( M*(0,5*R2 + d2) ) / (M*g*d) )1/2 )2

    distribuyes el exponente (2) entre todos los factores y divisores de su argumento, resuelves factores y divisores, y queda:

    f(d) = 4π2*M*(0,5*R2 + d2) / (M*g*d),

    simplificas (M), y queda:

    f(d) = 4π2*(0,5*R2 + d2) / (g*d),

    agrupas factores y divisores constantes, y queda:

    f(d) = (4π2/g) * (0,5*R2 + d2) / d,

    distribuyes el denominador entre los términos del segundo factor, simplificas, y queda:

    f(d) = (4π2/g) * (0,5*R2/d + d) (1),

    y observa que la expresión señalada (1) es el cuadrado del periodo de oscilación en función de la distancia entre el centro de masas del disco y su centro de oscilación (d);

    luego, derivas la expresión de la función señalada (1) con respecto d, y queda:

    f ' (d) = (4π2/g) * (-0,5*R2/d2 + 1) (2);

    luego, planteas la condición de punto estacionario (posible máximo o posible mínimo), y queda:

    f ' (d) = 0,

    sustituyes la expresión señalada (2), y queda:

    (4π2/g) * (-0,5*R2/d2 + 1) = 0,

    multiplicas en ambos miembros por g/4π2, y queda:

    -0,5*R2/d2 + 1 = 0, 

    sumas  0,5*R2/d2 en ambos miembros, y queda:

    1 = 0,5*R2/d2,

    multiplicas por 4*d2 en ambos miembros, y queda:

    4*d2 = 2*R2,

    extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros (recuerda que d toma valores positivos), resuelves el primer miembro, y queda:

    2*d = √(2)*R,

    divides por 2 en ambos miembros, y queda:

    d = (√(2)/2)*R.

    Luego, a fin de verificar que la expresión remarcada corresponde a un mínimo, derivas la expresión señalada (2), y queda:

    f '' (d) = (4π2/g) * R2/d3,

    y observa que esta expresión toma valores positivos para todo valor de d, por lo que tienes que nuestro valor estacionario remarcado corresponde a un mínimo de la función "periodo cuadrático" y, por lo tanto, tienes que el periodo también es mínimo para la expresión remarcada.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
  • icon

    ALOFRE
    el 22/12/18

    Hola en este problema:

    5. En un experimento, un bloque de masa m se dispara, a una velocidad v, sobre una superficie sin rozamiento e impacta contra un muelle de constante k que está fijado a la pared. Se observa que el muelle se comprime una distancia x1. Se repite el experimento, pero ahora con un bloque cuya masa es el doble que la del bloque anterior y que se dispara con una velocidad que también es el doble de la anterior. ¿Qué distancia se comprimirá ahora el muelle? a) x2 = √2 x1 b) x2 = 2 √2 x1 c) x2 = 2 x1 d) ninguna de las anteriores.

    Lo he resuelto imponiendo que toda la Ec se convertirá en E_potelastica teniendo dos ec. 1/2mv^2=1/2kx y 1/2*2m*(2v)^2=1/2k*x´

    Dividiendo he obtenido x=x´/8 es decir d). Es correcto? GRACIAS!!!!

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 22/12/18

    La Ep elástica es 1/2Kx², no 1/2Kx, y al dividir te quedará √8=2√2

    thumb_up1 voto/sflag
    icon

    ALOFRE
    el 23/12/18

    Claro, porque al integrar F=kx respecto a x queda elevada al cuadrado... menudo fallo más tonto...

    MUCHAS GRACIAS!!

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Rocio Redero Conde
    el 22/12/18

    Me dicen que una partícular de 1,5x10∧-8kg con una carga q= -3,64mC se mueve con una velocidad V=(2,75x10∧6i)ms∧-1 dentro de un campo magnético de valor B=(0,20i+0,20j)T

    Me piden que calcule el radio y el paso de rosca de la trayectoria de la partícula.


    Nota: No entiendo muy bien los valores de B.

    Gracias.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 22/12/18

    Campo eléctrico y magnético

    Te dan la v y el campo B en notación vectorial, tienes que utilizar determinantes para calcular el producto vectorial (vxB)

    Recuerda que F=q(vxB)


                       i    j     k

        vxB=     vi   vj   vk

                     Bi  Bj   Bk

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Ingrid Santos
    el 21/12/18

    a)   


     POR FAVOR ME PODÉIS AYUDAR CON ESTO Recuerde las características de las
    asociaciones de resistencias en serie y en paralelo y razone si es posible
    identificar alguna asociación de resistencias que permita simplificar la
    resolución del circuito. Si es así, dibuje de nuevo el diagrama del circuito sustituyendo
    el grupo de resistencias identificado por su resistencia equivalente. Calcule su
    valor.



    b)    Utilizando las reglas de Kirchhoff, plantee
    el sistema de ecuaciones necesario para resolver el circuito, calcule las
    intensidades de corriente en todas las ramas y preséntelas, junto con
    sus sentidos, en un diagrama. Si ha conseguido responder al apartado b la resolución se simplifica
    notablemente.



    c)     Calcule las siguientes diferencias de
    potencial: Vad = Va−Vd, Vba= Vb−Va
    y Vec = Ve−Vc.



    d)    A la vista de los resultados
    obtenidos, razone qué baterías entregan energía al circuito y cuáles la
    consumen (si hubiera alguna en esta situación).



     



    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 21/12/18

    Hola, lamento no poder ayudarte con un ejercicio tan largo y propio de física de universidad.

    Decirte que como excepción el profe grabó un vídeo sobre este tema que te ruego lo veas detenidamente, seguro que a partir de él sacas tus soluciones, nos cuentas.

    Un saludo.


    Leyes de Kirchhoff

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    Alguien
    el 23/12/18

    Para el apartado

    a) Simplemente es sumar la resistencia de 2 con la de 3, quedandose una de 5, ya que están en serie.

    b) Aplicas las leyes de Kirchhoff, y te saldrá un sistema de 3 ecuaciones con 3 incógnitas.

    c) Con las intensidades ya halladas es aislar esa parte del circuito e ir calculando las caídas de tensión

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 26/12/18

    Vamos con una orientación.

    En un circuito como el que tienes en tu figura, es más conveniente plantear de salida las Leyes de Kirchhoff para resolverlo.

    Ahí vamos.

    Observa que hemos supuesto los sentidos de las corrientes, a fin de plantear el problema.

    Luego, observa que tienes cuatro nudos, por lo que elegimos a tres de ellos: a, b, f, y quedan las ecuaciones:

     (Ientrantes = Isalientes):

    I1 + I3 = I2,

    I2 = I7 + I45,

    I7 = I1 + I6,

    y como no tienes resistencia entre los extremos de la rama correspondiente a la corriente señalada I7, tienes que su valor es igual a cero, por lo que reemplazas y las tres ecuaciones quedan:

    I1 + I3 = I2, de aquí despejas: I3 = -I1 + I2 (1),

    I2 = I45, de aquí despejas: I45 = I2 (2),

    0 = I1 + I6, de aquí despejas: I6 = -I1 (3).

    Luego, consideras la malla gris (consideramos positivo el sentido antihorario), y queda:

    (R4 + R5)*I45 - R6*I6 = 0,

    reemplazas los valores de las resistencias, resuelves coeficientes, y queda:

    5*I45 - 5*I6 = 0,

    divides por 5 en todos los términos de la ecuación, y queda:

    I45 - I6 = 0,

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

    I2 - (-I1) = 0, de aquí despejas: I2 = -I1 (4).

    Luego, consideras la malla rosa (consideramos positivo el sentido antihorario), y queda:

    R1*I1 + R2*I2 + 0*R7ε1ε2,

    cancelas el término nulo, reemplazas los valores de las resistencias, reemplazas los valores de las fuerzas electromotrices, resuelves términos, y queda:

    4*I1 + 6*I2 = 21,

    sustituyes la expresión señalada (4), resuelves el segundo término, y queda:

    4*I1 - 6*I1 = 21,

    resuelves el primer miembro, divides en ambos miembros por -2, y queda:

    I1 = -10,5 A (observa que esta corriente tiene sentido contrario al que hemos supuesto),

    luego, reemplazas en las ecuaciones señaladas (4) (3), y queda:

    I2 = 10,5 A,

    I6 = 10,5 A;

    luego, reemplazas los valores remarcados en las ecuaciones señaladas (1) (2), resuelves, y queda:

    I3 = 21 A,

    I45 = 10,5 A.


    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Rocio Redero Conde
    el 21/12/18

    Por favor me podéis ayudar con este ejercicio de campo magnético:

    Un electrón se mueve en el eje X a 150ms∧-1, y otro se mueve en el eje Y a 300ms∧-1. En cierto instante, el primer electrón se encuentra en P(1,0,0) y el segundo en Q(0,-1,0), con las distancias expresadas en metros.

    1.- Calcula el campo magnético creado por los electrones en los puntos A(2,0,0) y B(0,0,2).

    2.- ¿Qué fuerza magnética ejerce el primer electrón sobre el segundo?

    Gracias

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 24/12/18

    Vamos con una orientacion:

    a) Para calcular el campo magnetico creado por una carga puntual en movimiento debes aplicar la expresion:

    B=(μ0·q/4π)·(v x ur)/r2 donde ur es el vector unitario que indica la trayectoria que sigue el electrón, siendo r=AP=((1,0,0)-(2,0,0)=(-1,0,0) m cuyo módulo será ΙrΙ=1 m

    Lo siguiente de la fórmula es calcular el producto vectorial forma por el vector velocidad y el unitario.

    Un vez lo tengas para ambos electrones en el punto A lo siguiente es aplicar superposición y sumar los campos creados por ambos electrones en el punto A y B respectivamente

    b) Este apartado es un poco mas largo y complejo de explicar por aqui, en el siguiente link verás las expresiones que debes utilizar, espero te sirvan http://laplace.us.es/wiki/index.php/Fuerza_magn%C3%A9tica_entre_dos_cargas_puntuales


    Felices fiestas ;)

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    carmela
    el 21/12/18

    Hola únicos. No sé cómo hacer este ejercicio "Descomponer un vector v dirigido según la dirección i-j+k y módulo √(27) según las direcciones de los vectores a= i+j; b= j+2k; c= 2i+k ."

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/12/18

    Tienes la expresión de un vector (v)que es múltiplo del vector d = < 1 , -1 , 1>, cuyo módulo es:

    |v| = √(27) (1),

    por lo que puedes plantear la ecuación vectorial:

    v = k*d, con k ∈ R, k > 0, aquí sustituyes la expresión del vector d, y queda:

    v = k*< 1 , -1 , 1>, aquí resuelves el producto en el segundo miembro, y queda:

    v = < k , -k , k > (2), cuyo módulo queda expresado:

    |v| = √(3)*k (3);

    luego, igualas las expresiones señaladas (3) (1), y queda:

     √(3)*k = √(27), aquí divides por √(3) en ambos miembros, resuelves, y queda: k = 3;

    luego, reemplazas este valor en la expresión del vector señalada (2), y queda:

    v = < 3 , -3 , 3 > (4).

    Luego, tienes los vectores que determinan las direcciones de proyección, de los cuáles indicamos sus módulos:

    a = < 1 , 1 , 0 >,

    b = < 0 , 1 , 2 >,

    c = < 2 , 0 , 1 >.

    Luego, planteas la expresión del vector v como combinación lineal de los vectores a, b y c, y queda:

    k*a + m*b + n*c = v (5),

    con k, m y n pertenecientes a R;

    luego, sustituyes las expresiones de los vectores, y queda:

    k*< 1 , 1 , 0 > + m*< 0 , 1 , 2 > + n*< 2 , 0 , 1 > = < 3 , -3 , 3 > (*),

    resuelves los productos en los términos y luego la suma vectorial en el primer miembro, y queda:

    < k+2n , k+m , 2m+n > = < 3 , -3 , 3 >;

    luego, por igualdad entre expresiones vectoriales, igualas componente a componente, y queda:

    k + 2n = 3 (6), 

    k + m = -3, aquí restas m en ambos miembros, y queda: k = -3-m (7),

    2m + n = 3, aquí restas 2m en ambos miembros, y queda: n = 3-2m (8);

    luego, sustituyes la expresiones señaladas (7) (8) en la ecuación señalada (6), y queda:

    -3 - m + 2(3 - 2m) = 3, distribuyes y reduces términos semejantes en el primer miembro, y queda:

    3 - 5m = 3, y de aquí despejas: m = 0;

    luego, reemplazas el valor remarcado en las expresiones señaladas (7) (8), resuelves, y queda: k = -3 y n = 3.

    Luego, reemplazas los valores remarcados en la ecuación vectorial señalada (*), y queda:

    -3*< 1 , 1 , 0 > + 0*< 0 , 1 , 2 > + 3*< 2 , 0 , 1 > = < 3 , -3 , 3 >;

    luego, sustituyes las expresiones de los vectores, y queda:

    -3*a + 0*b + 3*c = v.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 21/12/18

    Primero calculas  Uv  (vector unitario en la dirección  v     Uv= (i-j+k)/√3    Como tiene que tener  de módulo √27, quedaría  √27 (i-j+k)/√3 = 3i-3j+3k.

    A continuación  calculas los vectores unitarios  de las tres direcciones y hallas  su producto escalar con el vector v  y  ya  lo tienes.

    Ua=i+j/√2      Ub=j+2k/√5     Uc=2i+k/√5

    proyecciones : (producto escalar)

    (3i-3j+3k)  (i+j/√2)     = 0

    (3i-3j+3k)  (j+2k/√5   = 3/√5

    (3i-3j+3k)  (2i+k/√5)  = 9/√5

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    mery
    el 20/12/18

    hola, tengo dudas sobre este ejercicio de movimiento armónico simple, ya que creo que le faltan datos. he intentado de resolverlo pero no me sale, si alguien podría resolverlo me seria de gran ayuda, gracias.

    Un cuerpo de 92 g de masa está enganchado a un muelle y experimenta un movimiento armónico simple, por lo que en el instante inicial elongación es la sexta parte de la amplitud, mientras que la velocidad y la aceleración son, respectivamente, -0,38 m / s y 5,42 m / s2 a) Escribir las ecuaciones del movimiento, de la velocidad y de la aceleración.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/12/18

    Puedes comenzar por plantear las expresiones de la elongación, la velocidad y la aceleración del oscilador en función del tiempo:

    x(t) = A*cos(ω*t+φ) (1),

    v(t) = -ω*A*sen(ω*t+φ) (2),

    a(t) = -ω2*A*cos(ω*t+φ) (3).

    Luego, tienes los datos iniciales (recuerda que la aceleración siempre tiene sentido opuesto a la elongación):

    x(0) = -(1/6)*A,

    v(0) = -0,38 m/s,

    a(0) = 5,42 m/s2;

    luego, sustituyes las expresiones señaladas (1) (2) (3) evaluadas en los primeros miembros, cancelas términos nulos en los argumentos de las expresiones trigonométricas, y queda:

    A*cos(φ) = -(1/6)*A (1*),

    -ω*A*sen(φ) = -0,38 (2*),

    -ω2*A*cos(φ) = 5,42 (3*);

    luego, divides por A en ambos miembros de la ecuación señalada (1*), y queda:

    cos(φ) = -1/6, aquí compones en ambos miembros con la función inversa del coseno, y queda:

    φ 1,738 rad, que es el valor de la fase inicial;

    luego, sustituyes el valor remarcado en las ecuaciones señaladas (2*) (3*), resuelves los valores de las expresiones trigonométricas, y queda:

    -ω*A*0,986 ≅ -0,38, aquí divides por -0,986 en ambos miembros, y queda: ω*A ≅ 0,385 m/s (4),

    -ω2*A*(-1/6) = 5,42, resuelves signos, multiplicas por 6 en ambos miembros, y queda: ω2*A ≅ 32,52 m/s2 (5);

    luego, divides miembro a miembro la ecuación señalada (5) entre la ecuación señalada (4), resuelves el segundo miembro, y queda:

    ω ≅ 84,468 rad/s, que es el valor de la pulsación;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación señalada (4), y queda:

    84,468*A ≅ 0,385, aquí divides por 84,468 en ambos miembros, y queda: 

    ≅ 0,005 m, que es el valor de la amplitud de elongación.

    Luego, reemplazas los valores remarcados en las ecuaciones señaladas (1) (2) (3), resuelves coeficientes, y queda:

    x(t) = 0,005*cos(84,468*t+1,738), que es la expresión de la función elongación,

    v(t) = -0,422*sen(84,468*t+1,738), que es la expresión de la función velocidad,

    a(t) = 35,674*cos(84,468*t+1,738), que es la expresión de la función aceleración;

    y observa que por las aproximaciones que hemos realizado tienes discrepancias menores cuando evalúas estas expresiones para el instante inicial t = 0, con respecto a los valores iniciales que tienes en tu enunciado.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
  • icon

    Rocio Redero Conde
    el 20/12/18

    Por favor me podéis ayudar con este ejercicio de campos:

    Si tenemos una carga puntual que entra en una región R con un velocidad de 120ms∧-1 a lo largo del eje Z. En esa región hay un campo magnético de 0,25T a lo largo del eje X y un campo eléctrico desconocido.

    Determinar dicho campo para que la carga tenga en R un movimiento rectilíneo uniforme.


    Muchas gracias.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 20/12/18

    Para que el movimiento sea uniforme     v=cte   a=0      ∑F=0   Fmagnética=Feléctrica

    Fmagnética= q(vxB)=qvBsen90º=qvB . El vector velocidad (OZ)  forma con el vector campo magnético B (OX) un ángulo de 90º y produce siguiendo la regla del sacacorchos (de v a B) una fuerza magnética perpendicular a ambos vectores y con sentido positivo del eje y . Para equilibrar esa fuerza, hay que aplicar una F eléctrica con dirección OY y sentido negativo     (suponemos que la q puntual es de signo positivo).

    qvB=qE            E=vB=120 x0,25=30 N/C 

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    carmela
    el 20/12/18

    Porfa. Alguien me dice como se llega a esta fórmula?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 20/12/18

    an=v²/R           v=wR              w=2π/T            v²=w²R²=4π²R²/T²

    an=4π²R/T²     T=4π²R/an

    thumb_up0 voto/sflag