Foro de preguntas y respuestas de Física

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    anaespo
    el 13/10/18

    Cómo se hace este ejercicio??

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    Fernando Alfaro
    el 14/10/18

    Sin valores concretos?

    Hay que expresarlo todo en términos de constantes arbitrarias.


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 15/10/18

    Te ayudo con el planteo.

    Supongamos que el bloque de la derecha está descendiendo, por lo que el bloque de la izquierda está ascendiendo.

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, con sistemas usuales para el movimiento de cuerpos sobre planos inclinados, y queda:

    Para el bloque de la derecha:

    M2*g*senβ - fr2 - T = M2*a (1),

    N2 - M2*g*cosβ = 0, de aquí despejas: N2 = M2*g*cosβ (2),

    fr2μ2*N2 (3);

    luego, sustituyes la expresión señalada (2) en la ecuación señalada (3), y queda: fr2 = μ2*M2*g*cosβ (4);

    luego, sustituyes la expresión señalada (4) en la ecuación señalada (1), y queda: 

    M2*g*senβ - μ2*M2*g*cosβ - T = M2*a (5).

    Para el bloque de la izquierda:

    T - M1*g*senα - fr1 = M1*a (6),

    N1 - M1*g*cosα = 0, de aquí despejas: N1 = M1*g*cosα (7),

    fr1 = μ1*N1 (8);

    luego, sustituyes la expresión señalada (7) en la ecuación señalada (8), y queda: fr1 = μ1*M1*g*cosα (9);

    luego, sustituyes la expresión señalada (9) en la ecuación señalada (6), y queda: 

    T - M1*g*senα - μ1*M1*g*cosα = M1*a (10).

    Luego, sumas miembro a miembro en las ecuaciones señaladas (5) (6) (observa que tienes cancelaciones), y queda:

    M2*g*senβ - μ2*M2*g*cosβ - M1*g*senα - μ1*M1*g*cosα = M1*a + M2*a,

    extraes factores comunes en ambos miembros, y queda:

    (M2*senβ - μ2*M2*cosβ - M1*senα - μ1*M1*cosα)*g = (M1 + M2)*a,

    divides por (M1 + M2) en ambos miembros, y queda:

    (M2*senβ - μ2*M2*cosβ - M1*senα - μ1*M1*cosα)*g / (M1 + M2) = a.

    Espero haberte ayudado.

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    Mdb
    el 13/10/18

    es incorrecto el diagrama 2??

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    Fernando Alfaro
    el 13/10/18

    Incorrecto no es. Se entiende. Pero no es convencional.


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    Alex
    el 13/10/18

    De donde sale la fórmula que hay al lado del gráfico? La de la energía total. No sé llegar a ella.

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    Fernando Alfaro
    el 14/10/18

    El enunciado está en otro idioma. No me queda muy claro.

    Suponiendo que por energía total Et se refiere solo a la energía cinética. (sin considerar energía potencial)


    La energía cinética Ec es: Ec = ½ mv², y como v =  √(GMT/R)

    Ec = ½ mv² = ½ m √(GMT/R)² = ½ m GMT/R = GMTm/(2R) .


    El signo "-" te lo debo.

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    anaespo
    el 12/10/18

    Cómo se hace este ejercicio?tendría que considerar la velocidad final un número muy pequeño pero distinto de cero??

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    Raúl RC
    el 13/10/18

    Te recomiendo estos vídeos


    Coeficiente de restitución

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    Zero X
    el 12/10/18

    Podrian ayudarme por favor.

    Hallar: "θ" para su equilibrio:


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    Fernando Alfaro
    el 12/10/18

    Hay algo que se suponga fijo o constante?

    Si el angulo entre la cuerda horizontal y la vertical es 90° => θ = 45°

    En términos mas generales θ  = ½ α donde α es el angulo entra la cuerda horizontal y la vertical.

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    Kevin
    el 12/10/18
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    Me ayudarían con esta? Ya se queda pero no tengo idea de como empezar

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    Fernando Alfaro
    el 12/10/18

    Linea del estado? A que distancia se encontraría la linea del estado?

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    Fernando Alfaro
    el 17/10/18

    Debes conocer esa distancia para resolver el sistema de ecuaciones.

    O bien, plantearla como un parámetro. En cuyo caso la respuesta sería una aceleración que depende de dicho parámetro.


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    Johan Salvatierra
    el 11/10/18

    Porfa alguien me podría ayudar con este problema se da en una supuesta tierra hueca

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    Raúl RC
    el 13/10/18

    Hola! Me encantaría ayudarte, pero no respondemos dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los videos que ya ha grabado como excepcion el profe. O de otras asignaturas que no sean matemáticas, física y química. Lo siento de corazón… Espero lo entiendas

    Unicoos llega exclusivamente hasta secundaria y bachillerato

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    Néstor
    el 11/10/18

    Buenas tardes. ¿Alguien me podría explicar qué función tiene el operador nabla en sus aplicaciones? Por ejemplo: cuando se hace el producto vectorial con la fuerza para saber si un campo vectorial es conservativo o con el gradiente del potencial.


    Muchas gracias de antemano.


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    Raúl RC
    el 13/10/18


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    Kevin
    el 11/10/18

    Me ayudarían? Me da dos resultados negativos T1= -5.96 y T2= -14.28 


    no se si estará bien por ser negativos

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    Fernando Alfaro
    el 11/10/18

    Revisa el enunciado. El sistema no puede estar en equilibrio salvo tensiones dirigidas en sentido opuesto a las supuestas tensiones mismas (o barras en lugar de cuerdas). Mas allá de eso, técnicamente los resultados a los que has llegado son correctos. Los signos negativos indican sentidos opuestos a los asumidos.



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    LuzG
    el 10/10/18

    Hola, me podrian ayudar por favor con el ejercicio 11. Es de trabajo y energia.

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    Fernando Alfaro
    el 11/10/18

    Supongo que la fuerza de rozamiento no actúa durante la compresión del resorte.

    El trabajo W realizado por una fuerza constante durante un recorrido Δs es: W = F Δs cos(λ) donde λ es el angulo entre F y Δs.

    Si F y Δs están alineados (λ = 0, o 180°) Entonces: W = F Δs


    Para un resorte lineal (que obedece a la ley de hooke), la energía potencial elástica acumulada Epe es Epe = ½ kx², donde k es la constante elástica, y x es la deformación. Notese que el dato de k esta en kilo Newtons.

    Por conservación de la energía, Conociendo la energía cinética con la que el bloque llega al resorte, podemos igualar en Epe y despejar x.

     

    Altura inicial y angulo del plano inclinado.

    El angulo α que forma el plano respecto a la horizontal se deduce del pequeño triangulo de base 4 y altura 3: tg(α) = 3/4  => α = arctan(3/4) = 36.9°

    Luego, la altura inicial h = 7.6 sin(36.9) = 4.56 m


    Parte 1. Plano inclinado.

    Energía inicial. El bloque parte del reposo, de modo que su energía cinética inicial es 0. Toda la energía inicial es entonces su energía potencial gravitatoria Epg.

    Epg = mgh = 30.6*9.8*4.56 = 1367 J. Si no existieran perdidas de energía por rozamiento, al finalizar el plano inclinado, toda su energía potencial gravitatoria se habría convertido en energía cinética. Pero como hay perdidas, la energía cinética Ec en ese momento sera entonces: Ec = Epg - Er donde Er es el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento Fr.

    Fuerza de rozamiento y trabajo de la fuerza de rozamiento.

    Fr = µN.  N = P cos(α) = mg cos(α) = 240N  => Fr = 0.2*240 = 48 N. Y como µ y N son constantes durante todo el recorrido de plano inclinado, Fr también lo es.

    El trabajo Wr realizado por tanto Wr = Fr Δs. El recorrido Δs es 7.60 m por lo tanto Wr = 48*7.6 = 365 J. Energía perdida por rozamiento, que habíamos llamado Er 

    Por tanto, Ec al finalizar el plano inclinado es Ec = 1367 - 365 = 1002 J


    Parte 2. Plano horizontal.

    La altura permanece constante. No hay variaciones de la Ec por motivos de la fuerza gravitatoria. Solo hay perdidas producto del rozamiento que en este caso es:

    Fr = μN = μ mg = 60N, y el trabajo realizado en el recorrido de 2.75 (2.75? veo bien?) es Wr = 60*2.75 = 165j. Luego Ec al final del plano horizontal es 1002 - 165 = 837J


    En resumen. El bloque parte del reposo con una Epg de 1367J. Mientras recorre el plano inclinado pierde por rozamiento una energía de 365j. De modo que comienza el movimiento en el plano horizontal con una Ec de 1002J. Y durante el movimiento horizontal disipa una energía de 165j. De modo que llega al resorte con una Ec de 837J.


    Deformación del resorte.

    La deformación máxima del resorte sucederá cuando toda la Ec con la que el bloque alcanza al resorte se transforme en Epe 

    Epe = ½ kx²  => x² = 2Epe/k  =>  x = 2Epe/k). Y si suponemos que no hay perdidas por rozamiento durante la compresión podemos igualar Epe a la Ec con la que el bloque alcanza el resorte.

    Luego x√2*837/18000) = 0.305 m




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    Fernando Alfaro
    el 11/10/18

    Por si lo piden con la fuerza de rozamiento actuando durante la compresión y lo manejan con algo mas de matemática.

    El trabajo W realizado por una fuerza F  es: W = ∫ Fdx entre a y b, si F y dx son colineales.

    La fuerza ejercida por el resorte Fk es: Fk = kx  y Fr es como ya se ha dicho Fr = μN.


    Estableciendo un sistema de coordenadas con origen al finalizar el plano horizontal, el extremo inferior de integración a  es a = 0 y el extremo superior b es un b tal que W = 837J.


    Como la fuerza de rozamiento y la fuerza del resorte tienen igual sentido la fuerza neta Fn es: Fn = Fk + Fr = kx + μN.

    Luego: W = ∫ Fn dx =  Fk + Fr dx= ∫ kx + μN dx =  ∫ kx dx + ∫ μN dx =  k ∫ x dx + μN ∫ dx = ½kx² + μNx 

    Entonces:  (½kb² + μNb) - (½ka² + μNa) =  ½kb² + μNb = 837  => 9000b² + 60b - 837 =0  => b = 0.301644 = 0.302m  





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