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

    carmela
    el 27/11/18

    Desde la ventana de una casa se lanzan dos piedras en dirección vertical y con la misma velocidad inicial de 100 m/s en valor absoluto. Una de las piedras se lanza hacia arriba y la otra hacia abajo. ¿Con qué diferencia de tiempo llegan al suelo? Despréciese el rozamiento con el aire.


    Hola únicos. He hecho este problema hallando el tiempo que la primera piedra tarda en alcanzar la altura máxima. Luego "por la cuenta de la vieja" la solución me da 20, 4 segundos. Mi profe me pide que se lo plasme con una fórmula, y no sé cómo hacerlo porque siempre me faltan datos con la piedra que va para abajo. ¿Alguna sugerencia?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 27/11/18

    Establece un sistema de referencia con instante inicial: ti = 0, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas al nivel del suelo.

    Luego, tienes los datos:

    H = a determinar (posición de la ventana),

    |vi| = 100 m/s (módulo de la velocidad inicial de las piedras),

    a = -g = -10 m/s2 (aceleración de las piedras).

    Luego, planteas la ecuación de posición para la piedra que inicialmente asciende, y queda:

    y1 = H + |vi|*t - (1/2)*g*t2;

    luego, planteas la condición de llegada al suelo: t1 = a determinar, y1 = 0, sustituyes, y queda:

    0 = H + |vi|*t - (1/2)*g*t12, multiplicas en todos los términos por 2/g, y queda:

    0 = 2H/g + 2*(|vi|/g)*t - t12, sumas t12  y restas 2*(|vi|/g)*t1 en ambos miembros, y queda:

    t12 - 2*(|vi|/g)*t1 = 2H/g, sumas (|vi|/g)2 en ambos miembros, y queda:

    t12 - 2*(|vi|/g)*t1 + (|vi|/g)2 = (|vi|/g)2 + 2H/g,

    factorizas el trinomio cuadrado perfecto en el primer miembro, resuelves la potencia en el primer término y extraes denominador común en el segundo miembro, y queda:

    (t1 - |vi|/g)2 = (|vi|2 + 2gH)/g2, extraes raíz cuadrada en ambos miembros (observa que elegimos la raíz positiva), y queda:

    t1 - |vi|/g = +(|vi|2 + 2gH)/g, sumas |vi|/g en ambos miembros, y queda:

    t1 = |vi|/g + (|vi|2 + 2gH)/g.

    Luego, planteas la ecuación de posición para la piedra que desciende desde el inicio, y queda:

    y2 = H - |vi|*t - (1/2)*g*t2;

    luego, planteas la condición de llegada al suelo: t2 = a determinar, y2 = 0, sustituyes, y queda:

    0 = H - |vi|*t2 - (1/2)*g*t22, multiplicas en todos los términos por 2/g, y queda:

    0 = 2H/g - 2*(|vi|/g)*t2 - t22, sumas t22  y sumas 2*(|vi|/g)*t2 en ambos miembros, y queda:

    t22 + 2*(|vi|/g)*t2 = 2H/g, sumas (|vi|/g)2 en ambos miembros, y queda:

    t22 + 2*(|vi|/g)*t2 + (|vi|/g)2 = (|vi|/g)2 + 2H/g,

    factorizas el trinomio cuadrado perfecto en el primer miembro, resuelves la potencia en el primer término y extraes denominador común en el segundo miembro, y queda:

    (t2 + |vi|/g)2 = (|vi|2 + 2gH)/g2, extraes raíz cuadrada en ambos miembros (observa que elegimos la raíz positiva), y queda:

    t2 + |vi|/g = +(|vi|2 + 2gH)/g, restas |vi|/g en ambos miembros, y queda:

    t2 = -|vi|/g + (|vi|2 + 2gH)/g.

    Luego, planteas la expresión del intervalo de tiempo determinado por los instantes de llegada al suelo de las piedras, y queda:

    Δt = t1 - t2

    sustituyes las expresiones remarcadas, y queda:

    Δt = |vi|/g + (|vi|2 + 2gH)/g - (-|vi|/g + (|vi|2 + 2gH)/g),

    distribuyes el agrupamiento, y queda:

    Δt = |vi|/g + (|vi|2 + 2gH)/g) + |vi|/g - (|vi|2 + 2gH)/g),

    cancelas términos opuestos, y queda:

    Δt = |vi|/g + |vi|/g ,

    reduces términos semejantes, y queda:

    Δt = 2*|vi|/g,

    que es la expresión del intervalo de tiempo en función del módulo de las velocidades iniciales de las piedras y del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre;

    luego, tienes para este problema:

    Δt = 2*100/10 = 20 s.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Ana Belen Moral Carretero
    el 26/11/18

    Hola unicoos, podeis ayudarme con este problema?

    Disponemos de una carga puntual de -5mC en el origen de coordenadas. A una distancia de 20 cm de esta hay una carga de 3 nC en reposo. Le aplicamos una fuerza radial hacia fuera de 4N  ¿Que energia cinetica tendra cuando se encuentre a una distancia de 1 m ? 

    Espero vuestro resultado, muchas gracias besitos !!


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 26/11/18

    Tienes los valores de la carga fija y de la carga móvil, y sus posiciones:

    qA = - 5mC = -5*10-3 C,

    cuya posición es: rA = 0;

    qB = +3nC = 3*10-9 C, 

    cuya posición inicial es: rBi = 20 cm = 0,2 m, y cuya posición final es: rBf = 1 m.

    Tienes el valor de la fuerza aplicada sobre la carga móvil:

    F = +4 N.

    Luego, observa que sobre la carga móvil actúan dos fuerzas, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

    Fuerza de atracción electrostática:

    Fe = k*|qA|*qB/(rBf-rBi)2 = 9*109*5*10-3*3*10-9/0,82 = 2,109375*10-1 N, hacia la carga fija;

    Fuerza externa:

    F = 4 N, alejándose de la carga fija;

    luego, planteas la expresión de la Fuerza Resultante, y queda:

    FR = F - Fe = 4 - 2,109375*10-1 = 3,7890625 N, alejándose de la carga fija.

    Luego, planteas la expresión del trabajo de la fuerza resultante (observa que la fuerza y el desplazamiento tienen el mismo sentido), y queda:

    WR = FR*(rBf-rBi) = 3,7890625*(1-0,2) = 3,03125 J,

    que queda asociado a la partícula móvil como energía cinética.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
    icon

    Ana Belen Moral Carretero
    el 27/11/18

    Lo unico que no entiendo es porque en el libro me da un resultado de Ec = -2,66 J . 



    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    García Thanos
    el 26/11/18

    Buenas noches. 

    Pueden ayudarme con este problema porfavor: 

    Se sube un cuerpo que normalmente esta en reposo y que pesa 2.5 kg a lo largo de un plano inclinado que forma un ángulo de 31 grados con la horizontal, aplicando una fuerza F paralela al plano de magnitud 14.5 kilos.

    El coeficiente de fricción entre el cuerpo y el plano es 0.12.

    1-Calcula el trabajo realizado por F para que el cuerpo suba una distancia de 13 metros 2-¿Que parte de ese trabajo se va en vencer la fuerza de fricción?3- Al llegar al final de su recorrido se suelta el cuerpo. Obtenga usando argumentos energéticos, la velocidad con que llega al suelo.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 26/11/18

    Te recomiendo encarecidamente que veas este vídeo que grabó el profe sobre esta temática, en él explica toda la teoria que necesitas.

    Es un problema bastante largo por aqui y sería interesante que hubieras aportado algo mas que el enunciado.

    Espero te sirva, nos cuentas ;)

    https://www.youtube.com/watch?v=50GUrSoGUIk


    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Alejandro Bernabéu Sigüenza
    el 25/11/18

    Necesito ayuda!!

    Acabo de comprar una suscripción de un año por 14'40 euros. El cobro del dinero se ha efectuado, sin embargo mi cuenta sigue siendo gratuita y no puedo acceder al contenido premium. Alguien sabe que ha  podido pasar o le ha ocurrido algo similar? Se agradece cualquier información.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 26/11/18

    Mánda un email a unicoos@unicoos.com

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    Alejandro Bernabéu Sigüenza
    el 26/11/18

    Ya se ha solucionado, gracias por la info, ya sé dónde contactar en caso de volver a tener un problema

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Ricardo Rivera
    el 25/11/18

    alguien sabe a que se refieren cuando dicen "la densidad de una partícula"?

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 26/11/18

    Supongo que la frase está extraída de la densidad de una partícula en un determinado sistema.

    En realidad se refiere al número de partículas que constituyen ese sistema en un determinado volumen

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Daniel Wenli
    el 25/11/18
    flag

    Como puedo demostrar que la aceleración en coordenadas esféricas es la de la imagen? estaba intento hacerlo y me quede trabado.

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Raúl RC
    el 26/11/18

    Lamento no poder ayudarte pero no resolvemos dudas universitarias que no tengan que ver explicitamente con los videos que el profe ha grabado, sorry pero unicoos solo llega hasta bachiller. Un saludo

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    Skaiacraft
    el 25/11/18

    Buenos días unicoos! Necesito ayuda urgente con este ejercicio ya que no consigo entenderlo. ¿Alguien me lo explica, por favor? Gracias de antemano


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 25/11/18

    La solubilidad depende de la T. Observando la tabla que nos da la relación entre la T y la solubilidad,  se ve que  a 60ºC la solubilidad  es 45gKCl/100g de agua.

    45g/100 g de agua x 1000g de agua= 450g habrá disuelto en esos gramos de agua. el otro igual

    Si  enfriamos una disolución saturada desde 60º C hasta 20ºC , restando lo saturado a cada T, será lo que precipita.


    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    carmela
    el 25/11/18

    Buenos días unicos. Alguien me dice qué estoy haciendo mal? La solución es 0.445

    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 25/11/18

    El sentido del movimiento lo has considerado bajando  la masa por el plano inclinado, los cálculos son correctos pero al ser la aceleración negativa , tienes que  considerar el sentido contrario (bajando la masa que está colgando de la polea).

    P-mgsenα-μmgcosα=(m1+m2)a

    2,94-2,45-0,84=0,8a          a= - 0,44m/s2. Como también es negativa la aceleración y ésto no es posible, nos indica que el sistema está en reposo.

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    carmela
    el 25/11/18

    Pero la solución que nos da el profe es 0.44. Entonces debería ser 0?

    thumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 25/11/18

    Acuerdo con la consideración que hace el colega Jerónimo. Por favor consulta con tu docente por las dudas se haya deslizado un error en el enunciado.

    thumb_up0 voto/sflag
  • icon

    just me
    el 25/11/18

    Hola, por favor me gustaría saber si está bien el siguiente ejercicio, tengo examen mañana, gracias

    Una carga positiva puntual de 5 μC se fija en el origen: 

    A) Que trabajo se tiene que realizar para llevar una segunda carga de 3 μC desde muy lejos hasta un punto situado a 3 m del origen?

    B) En que punto de la recta que une las dos cargas el campo eléctrico total es nulo? Es cero el potencial eléctrico en este punto?

    C) Si dejamos ir esta segunda carga desde el reposo cuando esta a 3 m, cual sera su energía  cinética cuando esté a 6m del origen?


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 25/11/18

    Por favor, sube de nuevo las imágenes porque han salido muy poco nítidas, para que podamos ayudarte.

    thumb_up1 voto/sflag
    icon

    Antonio Silvio Palmitano
    el 25/11/18

    Tienes las expresiones del campo electrostático, del potencial, de la fuerza y de la energía potencial producidos por una carga positiva ubicada en el origen de coordenadas:

    E(r) = k*Q/r2 (con dirección radial y sentido positivo alejándose de la carga, expresado en N/C),

    V(r) = -k*Q/r (expresado en V),

    F(r) = q*E(r) (con dirección radial y sentido positivo alejándose de la carga, expresado en N),

    EP(r) = q*V(r) (expresada en J).

    Luego, tienes los datos:

    Q = 5 μC = 5*10-6 C,

    q = 3 μC = 3*10-6 C,

    k = 9*109 N*m2/C2.

    A)

    Consideramos que la posición inicial de la segunda carga es infinito, y tienes que la posición final es: rf = 3 m;

    luego, planteas las expresiones de los potenciales, y queda:

    V(ri) = 0,

    V(rf) = -k*Q/rf;

    luego, planteas las expresiones de las energías potenciales, y queda:

    EP(ri) = 0,

    EP(rf) = -k*Q*q/rf;

    luego, planteas la ecuación trabajo-energía, y tienes que la expresión del trabajo realizado por una fuerza exterior, y queda:

    WFEP(rf) - EP(ri) , sustituyes expresiones, cancelas el término nulo, y queda:

    WF = -k*Q*q/rf, reemplazas valores, y queda:

    WF = -9*109*5*10-6*3*10-6/3 = -45*10-3 J.

    B)

    Tienes las posiciones de las cargas, y del punto en estudio:

    rQ = 0,

    rq = 3 m,

    rP = a determinar (observa que r debe tomar un valor comprendido entre 0 y 3 m);

    luego, observa que las distancias del punto en estudio a los puntos donde se ubican las cargas quedan expresadas:

    rQP = rP - rQrP - 0 = rP

    rPq = rq - rP;

    luego, planteas las expresiones de los campos electrostáticos producidos por ambas cargas (presta atención a sus sentidos), y queda:

    E(rQP) = +k*Q/rP2,

    E(rPq) = -k*q/(rq - rP)2;

    luego, planteas la condición de equilibrio, y queda:

    E(rQP) + E(rPq) = 0, sustituyes expresiones, y queda:

    k*Q/rP2 - k*q/(rq - rP)2 = 0, divides por k en todos los términos, y queda:

    Q/rP2 - q/(rq - rP)2 = 0, multiplicas por rP2*(rq - rP)2 en todos los términos, y queda:  

    Q*(rq - rP)2 - q*rP2 = 0, reemplazas valores, y queda:

    5*10-6*(3 - rP)2 - 3*10-6*rP2 = 0, multiplicas por 106 en todos los términos, y queda:

    5*(3 - rP)2 - 3*rP2 = 0, desarrollas el primer término, y queda:

    45 - 30*rP + 5*rP2 - 3*rP2 = 0, reduces térmnos cuadráticos, ordenas términos, y queda:

    2*rP2 - 30*rP + 45 = 0,

    que es una ecuación polinómica cuadrática cuyas soluciones son:

    rP  13,309 m, que no tiene sentido para este problema (recuerda que r debe tomar valores comprendidos entre 0 y 3 m),

    rP  1,691 m.

    C)

    Planteas las expresiones de la energía potencial, de la energía cinética y de la energía total iniciales, y queda:

    EP(ri) = -k*Q*q/ri = -9*109*5*10-6*3*10-6/3 = -45*10-3 J,

    ECi = 0 (observa que la carga móvil se encuentra en reposo),

    EMi = EP(ri) + ECi = -45*10-3 J (1);

    planteas las expresiones de la energía potencial, de la energía cinética y de la energía total finales, y queda:

    EP(rf) = -k*Q*q/rf = -9*109*5*10-6*3*10-6/6 = -22,5*10-3 J,

    ECf =a determinar,

    EMf = EP(rf) + ECf = -22,5*10-3 + ECf (1).

    Luego, planteas la expresión del trabajo realizado por la fuerza electrostática sobre la carga móvil (recuerda la definición de energía potencial electrostática, y queda:

    W = -(EPf - EPi), sustituyes las expresiones señaladas (1) (2), y queda:

    W = (-22,5*10-3 + 45*10-3 J), reduces términos semejantes, y queda:

    W = 22,5*10-3;

    luego, por conservación de la energía, tienes que este trabajo es igual a la variación de la energía cinética de la carga móvil, y puedes plantear la ecuación:

    ECf - ECi = W, sustituyes valores, cancelas el término nulo, y queda:

    ECf = 22,5*10-3 J.

    Espero haberte ayudado.

    thumb_up1 voto/sflag
  • icon

    The Buzz
    el 25/11/18

    Buenas, teniendo la intensidad que circula esta espira sé que el vector superficie tiene que tener la misma dirección que el sentido de el eje X, lo que me cuesta determinar es el sentido (creo que se decia así) , es decir, si va en el sentido positivo o negativo de las X. En este ejercicio dice que es positivo, me explica alguien porque? Gracias


    replythumb_up0 voto/sflag
    icon

    Jerónimo
    el 25/11/18

    Viene dada por la regla del sacacorchos o de la mano derecha.

    Como la dirección de la corriente es antihoraria, el sacacorchos iría hacia el fuera (eje positivo de las x.

    Resultado de imagen de sentido de B en una espira

    thumb_up0 voto/sflag