Foro de preguntas y respuestas de Física

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    V. Rod.
    el 20/12/18

    HOLA...ayudenme con este problema please


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 20/12/18

    Vamos con una orientación.

    Considera un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano inclinado con sentido positivo hacia arriba, con eje OY perpendicular al plano inclinado con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas en el pie del plano inclinado, y con instante inicial: ti= 0 correspondiente al inicio del ascenso del cuerpo.

    Luego, 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 dinámico: fr = μ*N, paralela al plano y opuesto al desplazamiento del cuerpo.

    Luego, tienes dos etapas (ascenso y descenso), para las que aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes:

    1)

    Ascenso:

    -M*g*cos(45°) - μ*N = M*a1,

    N - M*g*cos(45°) = 0, aquí despejas: N = M*g*cos(45°);

    luego, sustituyes en la primera ecuación, y queda:

    -M*g*cos(45°) - μ*M*g*cos(45°) = M*a1, divides por M en todos los términos, y queda:

    -g*cos(45°) - μ*g*cos(45°) = a1, reemplazas los valores de las razones trigonométricas, y queda:

    -g*( 1/√(2) ) - μ*g*( 1/√(2) ) = a1, extraes factores comunes, y queda

    -( 1/√(2) )*g*(1 + μ) = a1 (1),

    que es la expresión de la aceleración del cuerpo en la etapa de ascenso;

    luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que la posición inicial es: xi = 0, y que indicamos con L a la distancia recorrida), y queda:

    x = vi*t + (1/2)*a1*t2,

    v = vi + a1*t;

    luego, sustituyes los datos finales para esta etapa (x = L, v = 0), y queda:

    L = vi*t1 + (1/2)*a1*t12 (2),

    0 = vi + a1*t1 (3).

    2)

    Descenso (consideramos instante inicial ti = 0 cuando el cuerpo comienza a descender, y presta atención al sentido de la fuerza de rozamiento):

    -M*g*cos(45°) + μ*N = M*a2,

    N - M*g*cos(45°) = 0, aquí despejas: N = M*g*cos(45°);

    luego, sustituyes en la primera ecuación, y queda:

    -M*g*cos(45°) + μ*M*g*cos(45°) = M*a2, divides por M en todos los términos, y queda:

    -g*cos(45°) + μ*g*cos(45°) = a2, reemplazas los valores de las razones trigonométricas, y queda:

    -g*( 1/√(2) ) + μ*g*( 1/√(2) ) = a2, extraes factores comunes, y queda

    -( 1/√(2) )*g*(1 - μ) = a2 (4),

    que es la expresión de la aceleración del cuerpo en la etapa de descenso;

    luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que la posición inicial es: xi = L, y que la velocidad inicial es: vi = 0), y queda:

    x = L + (1/2)*a2*t2,

    v = a2*t;

    luego, sustituyes los datos finales para esta etapa (x = 0, v = vf a determinar), y queda:

    0 = L + (1/2)*a2*t22 (5),

    vf = vi + a2*t2 (6).

    Luego, tienes la relación entre los intervalos de ascenso y de descenso en tu enunciado, por lo que puedes plantear la ecuación:

    t2 = 2*t1 (7).

    Luego, sustituyes la expresión señalada (7) en las ecuaciones señaladas (5) (6), resuelves términos, y queda:

    0 = L + 2*a2*t12 (5*),

    vf = vi + 2*a2*t1 (6*).

    Luego, con las ecuaciones señaladas (1) (2) (3) (4) (5*) (6*) tienes el sistema:

    a1 = -( 1/√(2) )*g*(1 + μ) = a1 (1),

    L = vi*t1 + (1/2)*a1*t12 (2),

    0 = vi + a1*t1 (3),

    a2 = -( 1/√(2) )*g*(1 - μ) (4),

    0 = L + 2*a2*t12 (5*),

    vf = vi + 2*a2*t1 (6*).

    Luego, puedes sustituir la expresión señalada (2) en la ecuación señalada (5*),

    y luego las expresiones señaladas (1) (4) en las demás ecuaciones,

    y tendrás un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas: vi, vfμ.

    Te dejo la tarea de resolver este problema (más bien, problemón),

    y si te resulta necesario, no dudes en volver a consultar.

    Espero haberte ayudado.

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    Jorge
    el 19/12/18

    Hola, me han puesto el siguiente ejercicio en la universidad y ando pillado.

    Se pide encontrar la ecuación que nos permita hallar el angulo (α) de salida de un proyectil desde (p2) sabiendo:

    • La magnitud de su velocidad inicial (v)
    • Las coordenadas del punto de llegada (p3) que se halla en el origen de ordenadas: (p3y) = 0
    • Las coordenadas de un punto fijo (p1) con el que (p2) se relaciona directamente, (p1) se halla en el origen de abscisas: (p1x) = 0
    • La distancia de (p1) a (p2)

    Además se proporcionan la siguiente información:

    • La gravedad es de -9.8m/s, es decir, hacia abajo en Y
    • No existe rozamiento de ningún tipo
    • Dirección inicial del proyectil = (p2 - p1) (de p1 a p2)
    • El punto de salida (p2) pivota sobre otro punto conocido (p1) a una distancia (d) constante
    • Siendo (p2x) la componente X de (p2), (p1x) la componente X de (p1): p2x = p1x + cos(α) * d
    • Siendo (p2y) la componente Y de (p2), (p1y) la componente Y de (p1): p2y = p1y + sin(α) * d.

    Muchas gracias!

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    Raúl RC
    el 21/12/18

    Por lo que veo estas ante un ejercicio de tiro parabólico.

    Lamentablemente el nivel que tocamos no va mas allá del propio de secundaria y bachiller, pero estoy convencido que esta serie de vídeos que grabó el profe sobre esta temática te ayudarán con tu planteamiento y posterior resolución, nos cuentas ok?


    Tiro oblicuo o parabólico

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    Pol Requena Martos
    el 19/12/18
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     buenas, alguien me puede ayudar con este. Muchas gracias


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    Raúl RC
    el 21/12/18

    Hola. Lamento no poder ayudarte pero no respondemos dudas universitarias que no tengan que ver explícitamente con los vídeos ya grabados. Lo lamento de corazón.

    Espero algún otro unico pueda ayudarte, un saludo

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    Guadalupe Cobos
    el 19/12/18

    Hola, necesito ayuda con este ejercicio por favor 

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    Jerónimo
    el 19/12/18

    No hay pérdidas por rozamiento, aplicando  el teorema de conservación de la E mecánica.

    1/2Kx²+m2gh2=1/2m1v²+1/2m2v²+m1gh1                 

    v1=v2=v,           

    h2=x   

     h1=dsenα 

    nivel 0 de altura  donde  se suelta m1

    1/2x200x0,2² + 30x10x0,2 = 1/2x25xv² + 1/2x30xv² +25x10x0,2xsen40º

    4+60=12,5v²+15v²+32,14                    v=1,07 m/s

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    natalia
    el 18/12/18

    tengo este problema y no se como resolverlo y por si no se ve es esto 

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    Raúl RC
    el 19/12/18

    Debes descomponer vectorialmente esas fuerzas como hizo el profe en este vídeo que seguro que te ayuda ;)


    Diagrama del cuerpo libre 01

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    natalia
    el 18/12/18


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    Raúl RC
    el 18/12/18

    Mírate este vídeo, lo entenderás perfectamente ;)

    https://youtu.be/ryq9qLsSB2k


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    natalia
    el 18/12/18

    me podrías ayudar en hacer los reemplazos porque o me sale ese, es mi problema te lo agradecería mucho

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    natalia
    el 18/12/18

    tengo la evaluación mañana si me pueden ayudar gracias

    determinar las tensiones de las dos cuerdas de la sig figura 

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    Jerónimo
    el 18/12/18

    Coloca dibujo original porque  no se sabe si las cuerdas son iguales, y además  el ángulo no puede ser 135º y el otro 60º con ese dibujo.

    Eje horizontal T2x=T1x

    Eje vertical T1y+T2y=W

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    Jerónimo
    el 19/12/18

    Eje horizontal T2x=T1x    T1 con parte negativa del ejeOX 45º

    Eje vertical T1y+T2y=W     T2 con parte positiva del eje OX 60º      


    T2cos60º=T1cos45                                     0,5T2=0,7T1

    T1sen45+T2sen60=200                             0,7T1+0,86T2=200     0,5T2+0,86T2=200              T2= 147N      T1=105N


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    Pol Requena Martos
    el 18/12/18

    buenas, alguien me podría ayudar con este, muchas gracias:

    De un movimiento armónico simple sabemos que en el instante t=17 s la posición, la velocidad y la aceleración de la partícula son respectivamente x=0.91 mm, v=528.95 mm/s y a=-13040 mm/s2 . Escribir la ecuación de movimiento.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/12/18

    Por favor, verifica que los dato estén correctamente consignados para que podamos ayudarte.

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    Tamara
    el 18/12/18

    ME PODRÍAN AYUDAR CON ESTE:

    Un cuerpo de 4kg se desliza sobre una superficie horizontal con una velocidad de 10m/seg, siendo el coeficiente de rozamiento con el plano 0,1. La distancia desde el punto inicial hasta el final es de 5m. Determinar la energía cinética del bloque al finalizar el recorrido, si el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento coincide con la variación de la energía cinética del cuerpo.

    MUCHAS GRACIAS!

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    Jerónimo
    el 18/12/18

    ΔEc=Wr            

    EcF=ECi-Wr=1/2mv²-μmge =1/2x4x10²-0,1x4x10x5=180J

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/12/18

    Observa que sobre el cuerpo (consideramos que se mueve hacia la derecha) actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

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

    Acción Normal: N, vertical hacia arriba,

    Rozamiento dinámico: fr = μ*N (1), horizontal hacia la izquierda.

    Luego, estableces un sistema de referencia con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    -fr = M*a (2),

    N - P = 0 (3);

    de la ecuación señalada (3) despejas:

    N = P, sustituyes la expresión del módulo del peso, y queda:

    N = M*g (4);

    luego, sustituyes la expresión señalada (4) en la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento señalada (1), y queda:

    fr = μ*M*g (5).

    Luego, planteas las expresiones de la energía cinética (observa que la energía potencial permanece constante) en el instante inicial, y queda:

    ECi = (1/2)*M*vi2 (6).

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

    Wfr = -fr*Δx (recuerda que el sentido de la fuerza de rozamiento es opuesto al desplazamiento del cuerpo),

    sustituyes la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento señalada (5), y queda:

    Wfr = -μ*M*g*Δx (7).

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

    ECf - ECi = Wfr

    aquí sumas ECi en ambos miembros, y queda:

    ECf = ECi + Wfr,

    sustituyes las expresiones señaladas (6) (7), y queda:

    ECf = (1/2)*M*vi2 - μ*M*g*Δx,

    reemplazas datos que tienes en tu enunciado (consideramos: g = 10 m/s2), y queda:

    ECf = (1/2)*4*102 - 0,1*4*10*5,

    resuelves términos, y queda:

    ECf = 200 - 20,

    resuelves, y queda:

    ECf = 180 J.

    Espero haberte ayudado.

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    Silvio Aguirre
    el 18/12/18

    hola, alguien me puede ayudar con este problema:

    Un bloque de 6kg que está en reposo, se deja caer desde una altura de 5m por una rampa curva que finaliza en un tramo recto horizontal, para el que puede despreciarse el rozamiento en todo el viaje. En la cabecera hay un resorte, inicialmente no deformado, cuya constante elástica es 15000N/m. Calcular la fuerza máxima que ejerce el resorte sobre el bloque y la velocidad con la que es lanzado nuevamente.

    gracias!

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    Jerónimo
    el 18/12/18

    Ep gravitatoria=Ep elástica. Como no hay rozamiento, se cumple

    mgh=1/2Kx²                6x10x5=1/2x15000x²            x=0,2m

    La Frecuperadora del muelle  F=Kx=15000x0,2=3000N

    Como la E mecánica no cambia y no hay Wrozamiento mgh=1/2mv²     v=√2gh=√2x10x5=10m/s

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