Foro de preguntas y respuestas de Física

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    oscarguzgar youtuber
    el 4/12/18

    ¿Alguien me puede ayudar con el campo gravitatorio?

    El examen trata de Ondas sonoras, ondas y campo gravitatorio. Esto último no se hacerlo...

    Gracias de antemano

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    Francisco Javier Tinoco Tey
    el 4/12/18

    (function(){var g=this;function h(b,d){var a=b.split("."),c=g;a[0]in c||!c.execScript||c.execScript("var "+a[0]);for(var e;a.length&&(e=a.shift());)a.length||void 0===d?c[e]?c=c[e]:c=c[e]={}:c[e]=d};function l(b){var d=b.length;if(0=d.offsetWidth&&0>=d.offsetHeight)a=!1;else{c=d.getBoundingClientRect();var f=document.body;a=c.top+("pageYOffset"in window?window.pageYOffset:(document.documentElement||f.parentNode||f).scrollTop);c=c.left+("pageXOffset"in window?window.pageXOffset:(document.documentElement||f.parentNode||f).scrollLeft);f=a.toString()+","+c;b.b.hasOwnProperty(f)?a=!1:(b.b[f]=!0,a=a<=b.g.height&&c<=b.g.width)}a&&(b.a.push(e),b.c[e]=!0)}p.prototype.checkImageForCriticality=function(b){b.getBoundingClientRect&&q(this,b)};h("pagespeed.CriticalImages.checkImageForCriticality",function(b){n.checkImageForCriticality(b)});h("pagespeed.CriticalImages.checkCriticalImages",function(){r(n)});function r(b){b.b={};for(var d=["IMG","INPUT"],a=[],c=0;c=a.length+e.length&&(a+=e)}b.i&&(e="&rd="+encodeURIComponent(JSON.stringify(t())),131072>=a.length+e.length&&(a+=e),d=!0);u=a;if(d){c=b.h;b=b.j;var f;if(window.XMLHttpRequest)f=new XMLHttpRequest;else if(window.ActiveXObject)try{f=new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP")}catch(k){try{f=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP")}catch(v){}}f&&(f.open("POST",c+(-1==c.indexOf("?")?"?":"&")+"url="+encodeURIComponent(b)),f.setRequestHeader("Content-Type","application/x-www-form-urlencoded"),f.send(a))}}}function t(){var b={},d=document.getElementsByTagName("IMG");if(0==d.length)return{};var a=d[0];if(!("naturalWidth"in a&&"naturalHeight"in a))return{};for(var c=0;a=d[c];++c){var e=a.getAttribute("data-pagespeed-url-hash");e&&(!(e in b)&&0=b[e].o&&a.height>=b[e].m)&&(b[e]={rw:a.width,rh:a.height,ow:a.naturalWidth,oh:a.naturalHeight})}return b}var u="";h("pagespeed.CriticalImages.getBeaconData",function(){return u});h("pagespeed.CriticalImages.Run",function(b,d,a,c,e,f){var k=new p(b,d,a,e,f);n=k;c&&m(function(){window.setTimeout(function(){r(k)},0)})});})();pagespeed.CriticalImages.Run('/ngx_pagespeed_beacon','https://www.unicoos.com/posts/postInfo','25mCcI2GaJ',true,false,'Mz5x7SQ9z8c');Te voy a enviar un archivo realizado por mi y escaneado con todo lo que tienes que saber para el tema, como introducción vamos a tratar los siguientes objetivos; 1) Velocidad Orbital de un satélite 2) Velocidad de escape desde la superficie terrestre3) Energia mecanica 4) Leyes de Kepler5) Ley de Gravitacion Universal6) Intensidad de campo gravitatorio 

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    Mariana Belén Plaza
    el 3/12/18

     ejercicio 16. 

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    Raúl RC
    el 3/12/18

    Se trata de un ejercicio de lanzamiento vertical.

    Aplicando las expresiones del MRUA para este tipo de movimiento tenemos que:

    a) h=h0+v0·t-0,5·g·t2

    v=v0-gt

    De la fórmula de la velocidad deducimos que la altrua máxima se produce cuando v=0 m/s, con lo cual:

    0=6-9,8t =>t=0,61 s tarda en alcanzar esa altura máxima.

    Por tanto, esa altura será:

    h=0+6·0,61-4,9·0,612=1,82 m

    b) El tiempo de vuelo será aquel cuya altura inicial y final sea la misma, es decir, 0m, ya que vuelve al punto de partida, con lo cual:

    0=0+6·t-4,9·t2

    Resolviendo obtenemos como unica solución posible t=1,22 s

    Espero haberte ayudado.

    Tienes mas ejemplos en estos vídeos:


    Tiro Vertical - Caída libre

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    Mariana Belén Plaza
    el 3/12/18

    Muchas gracias por la ayuda!!! 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    Observa que la única fuerza que actúa sobre el cuerpo es su peso, por lo que su aceleración es: g = 10 m/s2, vertical hacia abajo, y como tienes que la aceleración es constante puedes concluir que el móvil se desplaza con Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado.

    Luego, establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas al nivel del suelo, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente al inicio de la caída del cuerpo.

    Luego, tienes los datos iniciales:

    yi = 75 m (posición inicial),

    vi = -5 m/s (velocidad inicial),

    a = -g = -10 m/s2 (aceleración);

    luego, planteas las ecuaciones tiempo-posición y tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, reemplazas datos, resuelves coeficientes, y queda:

    y = 75 - 5*t - 5*t2,

    v = -5 - 10*t;

    luego, planteas la condición de llegada del cuerpo al suelo: y = 0, reemplazas, y el sistema de ecuaciones queda:

    0 = 75 - 5*t - 5*t2,

    v = -5 - 10*t;

    sumas 5*t2, sumas 5*t y restas 75 en ambos miembros de la primera ecuación, y el sistema queda:

    5*t2 + 5*t - 75 = 0,

    v = -5 - 10*t;

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

    t2 + t - 15 = 0, 

    v = -5 - 10*t;

    luego, resuelves la primera ecuación, y queda:

    t1 = ( -1-√(61) )/2 ≅ -4,405 s, que no tiene sentido para este problema,

    t2 = ( -1+√(61) )/2 ≅ 3,405 s, que sí tiene sentido para este problema;

    luego, reemplazas el valor remarcado en la segunda ecuación, y queda:

    v = -39,051 m/s.

    Espero haberte ayudado.

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    Raúl RC
    el 4/12/18

    Te resolví el 17, sorry xD

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    Mariana Belén Plaza
    el 3/12/18

    Hola Unicoos! Me ayudan con el siguiente ejercicio ? Es el XVI. Gracias 

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    Raúl RC
    el 3/12/18

    Se te ha olvidado adjuntar el ejercicio xD

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    Mariana Belén Plaza
    el 3/12/18

    No carga la imagen ajjaja

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    Lautaro
    el 3/12/18

    No entiendo como plantear este ejercicio


    Gracias de Antemano

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    a)

    Observa que tienes dos situaciones especiales:

    A) la situación inicial que muestra la imagen, y

    B) la situación final con el resorte estirado y el bloque colgante a punto de tocar el suelo. Observa además que no hay pérdidas de energía por rozamiento.

    Establece un sistema de referencia con eje OX horizontal, con sentido positivo acorde al estiramiento del resorte, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas al nivel del suelo. Observa que la energía potencial gravitatoria del bloque apoyado y de la polea permanece constante.

    Luego, planteas las diferencias de energía potencial ente las dos situaciones para cada componente del sistema, y queda:

    ΔEPe = (1/2)*k*Δs2 - 0 = (1/2)*k*Δs2 (variación de energía potencial elástica del resorte),
    ΔEP1 = 0 (variación de energía potencial gravitatoria del bloque apoyado),
    ΔEPp = 0 (variación de energía potencial gravitatoria de la polea),
    ΔEP2 = -M2*g*Δs (variación de la energía potencial gravitatoria del bloque colgante);
    luego, planteas que la variación de energía potencial total es igual a la suma de las variaciones anteriores, y queda:
    ΔEP = (1/2)*k*Δs2 - M2*g*Δs (*).

    Luego, planteas las diferencias de energía cinética ente las dos situaciones para cada componente del sistema, y queda:

    ΔEC1 = (1/2)*M1*v2 - 0 = (1/2)*M1*v2 (variación de energía cinética de traslación del bloque apoyado),
    ΔECp = (1/2)*Ip*v2/R2 - 0 = (1/2)*Ip*v2/R2 (variación de energía cinética de rotación de la polea),
    ΔEC2 = (1/2)*M2*v2 - 0 = (1/2)*M2*v2 (variación de la energía cinética de traslación del bloque colgante);
    luego, planteas que la variación de energía cinética total es igual a la suma de las variaciones anteriores, y queda:
    ΔEC = (1/2)*M1*v2 + (1/2)*Ip*v2/R2 + (1/2)*M2*v2 (**).
    Luego, como no actúan fuerzas de rozamiento u otras fuerzas disipativas, planteas que la energía mecánica total se conserva, por lo que tienes la ecuación:
    ΔEP + ΔEC = 0, sustituyes las expresiones señaladas (*) (**), y queda:
    (1/2)*k*Δs2 - M2*g*Δs + (1/2)*M1*v2 + (1/2)*Ip*v2/R2 + (1/2)*M2*v2 = 0
    y solo queda que reemplaces datos:
    k = 10 N/m, Δs = 5 m, M1 = 2 Kg, M2 = 10 Kg, g = 10 m/s2, Ip = (1/2)*Mp*R2 = (1/2)*2*0,52 = 0,25 Kg*m2, R = 0,5 m, v = a determinar;
    y luego podrás despejar el valor del módulo de las velocidades lineales de los bloques y de la velocidad tangencial de la polea.
    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    b)

    Planteas la ecuación desplazamiento-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado para el bloque colgante, y queda:

    2*a*Δs = v2 - 02,

    cancelas el término nulo, divides en ambos miembros por 2*Δs, y queda:

    a = v2 / (2*Δs);

    y solo queda que reemplaces valores y hagas el cálculo.

    Espero haberte ayudado.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    c)

    A todo el planteo del inciso (a) le agregas la expresión del trabajo de la fuerza de rozamiento que ejerce la superficie sobre el bloque apoyado (observa que su sentido es opuesto al desplazamiento de este bloque), y queda:

    Wfr = -fr*Δs (***);

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

    Wfr = ΔEP + ΔEC;

    luego, sustituyes las expresiones señaladas (*) (**) (***), y queda:

    -fr*Δs = (1/2)*k*Δs2 - M2*g*Δs + (1/2)*M1*v2 + (1/2)*Ip*v2/R2 + (1/2)*M2*v2;

    y solo queda que reemplaces valores (observa que se agrega el módulo de la fuerza de rozamiento: fr = 10 N), y luego despejes el valor del módulo de la velocidad lineal de los bloques y de la velocidad tangencial de la polea).

    Luego, repites el mismo método que hemos empleado para resolver el inciso (b), y tendrás el valor del modulo de la aceleración del bloque colgante.

    Espero haberte ayudado.

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    Ahlam.
    el 3/12/18

    No entiendo el enunciado del ejercicio intento hacrr el esquema y no me sale esto hace no saber como resolver el problema 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    10a)

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano y con sentido positivo hacia arriba, y con eje OY perpendicular al plano y con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el cuerpo actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = M*g = 10*10 = 100 N, vertical hacia abajo,

    Acción normal del plano inclinado: N, perpendicular al plano, hacia arriba,

    Fuerza externa F = 100 N, paralela al plano, hacia arriba;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    F - P*senθ = M*a,

    N - P*cosθ = 0;

    luego, reemplazas valores, y queda:

    100 - 100*sen(30°) = 10*a,

    N -100*cos(30°) = 0;

    resuelves términos en ambas ecuaciones, y queda:

    100 - 50 = 10*a, y de aquí despejas: 5 m/s2 = a,

    N - 100*0,86603 ≅ 0, y de aquí despejas: ≅ 86,603 N.

    10b)

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano y con sentido positivo hacia arriba, y con eje OY perpendicular al plano y con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el cuerpo actúan tres fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = M*g = 10*10 = 100 N, vertical hacia abajo,

    Acción normal del plano inclinado: N, perpendicular al plano, hacia arriba,

    Fuerza externa F, paralela al plano, hacia arriba;

    luego, aplicas la Primera Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    F - P*senθ = 0,

    N - P*cosθ = 0;

    luego, reemplazas valores, y queda:

    F - 100*sen(30°) = 0,

    N -100*cos(30°) = 0;

    resuelves términos en ambas ecuaciones, y queda:

    F - 50 = 0, y de aquí despejas: F = 50 N,

    N - 100*0,86603 ≅ 0, y de aquí despejas: ≅ 86,603 N.

    10c1)

    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano y con sentido positivo hacia arriba, y con eje OY perpendicular al plano y con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el cuerpo actúan cuatro fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = M*g = 10*10 = 100 N, vertical hacia abajo,

    Acción normal del plano inclinado: N, perpendicular al plano, hacia arriba,

    Fuerza externa F = 100 N, paralela al plano, hacia arriba,

    Rozamiento del plano: fr = μ*N, paralela al plano, hacia abajo;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    F - P*senθ - fr = M*a,

    N - P*cosθ = 0;

    luego, reemplazas valores, sustituyes expresiones, y queda:

    100 - 100*sen(30°) - μ*N = 10*a1,

    N -100*cos(30°) = 0;

    resuelves términos en ambas ecuaciones, y queda:

    100 - 50  - 0,2*N= 10*a, 

    N - 100*0,86603 ≅ 0, y de aquí despejas: ≅ 86,603 N,

    reemplazas el valor remarcado en la primera ecuación, resuelves el primer miembro, y queda:

    32,679 ≅ 10*a, y de aquí despejas: 3,268 ≅ a.

    10c2)
    Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo al plano y con sentido positivo hacia arriba, y con eje OY perpendicular al plano y con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, observa que sobre el cuerpo actúan cuatro fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = M*g = 10*10 = 100 N, vertical hacia abajo,

    Acción normal del plano inclinado: N, perpendicular al plano, hacia arriba,

    Fuerza externa F, paralela al plano, hacia arriba,

    Rozamiento del plano: fr = μ*N, paralela al plano, hacia abajo;

    luego, aplicas la Primera Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones:

    F - P*senθ - fr = 0,

    N - P*cosθ = 0;

    luego, reemplazas valores, y queda:

    F - 100*sen(30°) - 0,2*N = 0,

    N -100*cos(30°) = 0;

    resuelves términos en ambas ecuaciones, y queda:

    F - 50 - 0,2*N = 0, 

    N - 100*0,86603 ≅ 0, y de aquí despejas: ≅ 86,603 N;

    luego, reemplazas el valor remarcado en la primera ecuación, resuelves operaciones numéricas, y queda:

    F - 67,321 ≅ 0, y de aquí despejas: F ≅ 67,321 N.

    Espero haberte ayudado.

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    KATHARINA GARCÍA SCHMITZ
    el 3/12/18

    Hola Unicoos!

    Querría saber si el apartado a está bien y cómo se hace el segundo. Muchas gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    b)

    Tienes los datos para la segunda etapa (observa que la única fuerza que actúa en la dirección de movimiento es la fuerza de rozamiento, cuyo sentido es opuesto al desplazamiento del móvil):

    vi = 15 Km/h ≅ 15*1000/3600 = 25/6 m/s ≅ 4,167 m/s (velocidad inicial),

    vf = 0 (velocidad final),

    Δx = a determinar (desplazamiento,

    a = fr/M = -60/75 = -4/5 m/s2 = -0,8 m/s2 (aceleración, debida a la fuerza de rozamiento).

    Luego, planteas la ecuación desplazamiento-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    2*a*Δx = vf2 - vi2,

    divides en ambos miembros por 2*a, y queda:

    Δx = vf2 - vi2/(2*a),

    reemplazas valores, cancelas el término nulo en el numerador, y queda:

    Δx = -(25/6)2 / ( 2*(-4/5) ) = -(625/36) / (-8/5) = 3125/288 m ≅ 10,851 m.

    Espero haberte ayudado.

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    V. Rod.
    el 3/12/18

    HOLA:

    ¿Cuál es la fórmula para hallar la velocidad máxima en mruv?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    Por favor, envía foto de tu enunciado para que podamos ayudarte.

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    V. Rod.
    el 9/12/18

    ya lo entendi, pero muchas gracias

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    umayuma
    el 2/12/18

    Hola buenas tengo una duda con el apartado c,con los puntos de y se refiere a los valores de la función seno? Si no,cuales son los puntos?

    Gracias!


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    Jerónimo
    el 3/12/18

    La aceleración máxima se produce para y=A (amplitud máxima)  y la velocidad máxima ocurre para y=0

    Movimiento Armonico Simple

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    De acuerdo con la gráfica que tienes en tu imagen, la ecuación de propagación tiene la forma:

    y = A*sen(ω*t - k*x) (1).

    Luego, eliges la abscisa de un punto genérico de la cuerda: x = x0, sustituyes en la expresión de la función señalada (1), y queda:

    y = A*sen(ω*t - k*x0) (2),

    que es la expresión de la elongación transversal del punto en estudio;

    luego, puedes llamar: φ = -k*x0, sustituyes en la expresión de la función señalada (2), y queda:

    y = A*sen(ω*t + φ) (3),

    que corresponde a la elongación de un oscilador con Movimiento Armónico simple, con amplitud: A, pulsación: ω, y fase inicial: φ.

    Luego, planteas la expresión de la velocidad transversal, y queda:

    vy = dy/dt = ω*A*cos(ω*t + φ),

    donde tienes que el valor del módulo de la velocidad transversal máxima es:

    vyM = ω*A,

    y observa que se produce cuando el argumento del coseno es k*π, con k ∈ Z,

    con k 0 si la onda se propaga hacia la derecha según tu imagen.

    Luego, planteas la expresión de la aceleración transversal, y queda:

    ay = dvy/dt = -ω2*A*sen(ω*t + φ),

    donde tienes que el valor del módulo de la aceleración transversal máxima es:

    ayM = ω2*A,

    y observa que se produce cuando el argumento del seno es +(m+1/2)*π, con m ∈ Z,

    con m 0 si la onda se propaga hacia la derecha según tu imagen.

    Espero haberte ayudado.


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    umayuma
    el 3/12/18

    No entiendo lo de +(m+1/2)*π,si puedes aclararlo por favor.¿Que significa "el argumento"?¿Como se observan?

    Muchas gracias.

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 3/12/18

    Observa la expresión de la velocidad transversal:

    vyω*A*cos(ω*t+φ), luego, para que su módulo sea máximo, tienes:

    cos(ω*t+φ) = ±1, y observa que esto se cumple cuando el argumento del coseno (o sea: ω*t+φ) es igual a: 0, π, 2π, 3π, etcétera,

    que son los múltiplos enteros positivos de π. lo que puedes sintetizar en la forma:

    ω*t+φ = k*π, con k ∈ Z, k ≥ 0.

    Observa la expresión de la aceleración transversal:

    ay = -ω2*A*sen(ω*t+φ), luego, para que su módulo sea máximo, tienes:

    sen(ω*t+φ) = ±1, y observa que esto se cumple cuando el argumento del seno (o sea: ω*t+φ) es igual a: π/2, 3π/2, 5π/2, etcétera,

    que son los múltiplos enteros positivos impares de π/2. lo que puedes sintetizar en la forma:

    ω*t+φ = (2m+1)*π/2 = (m+1/2)*π, con m ∈ Z, k ≥ 0.

    Espero haberte ayudado.

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    Manuel David Mora Hervas
    el 2/12/18

    Si tengo una onda mecánica que no es unidimensional (que sea bidimensional o tridimensional), al mismo tiempo que la amplitud de la misma decrece de manera inversamente proporcional a la distancia del foco emisor (en el caso de que sea bidimensional)... ¿Qué sucede con la frecuencia? ¿Y con la velocidad de propagación?

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    Raúl RC
    el 2/12/18

    Inicianalmente hay que dejar claro que la amplitud y la frecuencia de una onda son magnitudes independientes que no se relacionan entre sí.

    En cambio, cuando nos encontramos antes fenómenos como la absorción o la atenuación de una onda tanto la velocidad como la frecuencia se ven mermadas ya que se pierde energia cuando las ondas inciden en otros medios, la velocidad de propagación disminuirá ya que la resistencia que opone el medio material sobre el cual incide la onda es mayor

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    Joel Aday Dorta Hernández
    el 1/12/18


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    Jerónimo
    el 2/12/18

    R1=6Ω   R2=4Ω   R3=2Ω   R4=4Ω     R5=4Ω    R6=8Ω    R7=8Ω  

    R8=R3+R4=2+4=6Ω

    1/R9=1/R2+1/R8=1/4+1/6        R9=2,4Ω

    1/R10=1/R6+1/R7=1/8+1/8     R10=4Ω 

    R12=R5+R10=4+4=8Ω 

    1/R13=1/R11+1/R12=1/8,4+1/8=4,1Ω    La resistencia equivalente del circuito es 4,1Ω  

    Aplicando Ley de Ohm vas sacando las intenidades.  

    V=IR    I=V/R     I del circuito=12/4,1=2,93 A

    I del conductor de arriba será I1=V/R11=12/8,4=1,43 A

    I del conductor inferior I2=V/R12=12/8=1,5 A

    La diferencia de potencial en R1 será V1=I1x R1=1,43 x 6=8,58 V 

    La diferencia de potencial en la 2º malla será V2=12-8,58=3,42 V

    Y así con el resto

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