Foro de preguntas y respuestas de Física

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    carmela
    el 17/1/19

    Hola únicos. Como puedo hallar la velocidad del segundo elefante y la aceleración tangencial q la solución dice q es 0 y no entiendo por qué

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    Fernando Alfaro
    el 17/1/19

    aT = αR     ,    aN = ω2 R   ,    a = √(aN2 + aT2)          Adicionalmente:   v = ωR


    Ten en cuenta los movimientos uniformes son un caso particular del movimiento uniformemente variado con aceleraciones = 0. Aceleraciones angulares = 0 para el caso e los movimientos circulares, y aceleraciones lineales = 0 para el caso de los movimientos rectilíneos. Prueba sustituir en las formulas de MUV aceleraciones iguales a 0 y veras que te quedan las formulas de los MU


    Las aceleraciones del primer elefante son:       

    a1T = α1R = 0*2 0  m/s2        

    a1N = ω12R = 22 *2 = 8 m/s2 

    a1 = √(02 + 82 ) 8 m/s2 

    v1 = 2*2 = 4 m/s


    Las aceleraciones del segundo elefante dependerán del tiempo.

    (Si la pregunta es las aceleraciones en un cierto valor de t, entonces sustituyes el valor de t en las formulas y operas).

    a2T  = α2R = 1*2 = 2 m/s2 

    a2N ω22R = (α2t)2 R = (1/2)2 t2 *2 = ¼*2*t2 ½t2   m/s2 

    a2 = √(22 + (½t2)2√(4 + ¼t4 ) m/s2 

    v2 ω2R = (α2t)R = 1*2*t = 2t m/s


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    carmela
    el 18/1/19

    muchas gracias Fernando

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    Yolanda
    el 17/1/19

    Hola, por favor necesito que me echeis un cable con este problema. No sé como hacerlo . ¿No deberia darme el dato del tiempo?

    "Un automóvil de 1500 kg circula a 108 km/h. ¿Qué fuerza tendrían que ejercer los frenos para detener el 

    coche en 100 m? Considerar despreciable el rozamiento."

    Gracias!!

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    Fernando Alfaro
    el 17/1/19

    Asumo un movimiento en un plano horizontal.

    Suponiendo fuerzas o aceleraciones constantes, es decir, MRUV, puedes utilizar la formula: vf2 - vi2 = 2a(xf - xi)


    Despejando la aceleración a:

    (vf2 - vi2)/(2(xf - xi)) = a


    xi = 0 m    ,   xf = 100 m      ,    vi = 108 km/h = 30 m/s   ,      vf = 0 m/s 


    Sustituyendo datos.

    a = (0 - 302)/(2*(100 - 0)) = -900 /200 = -4.5 m/s2    (el sentido negativo indica que es una desaceleración)


    Y por tanto F deberá ser:

    F = ma = 1500*(-4.5) = -6750N  


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    Marina
    el 17/1/19
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    Hola me gustaría saber cuál es mi fallo al despejar en este ejercicio de cinemática, un movimiento parabólico. Fallo al despejar y no se cómo acabarlo, si alguien es tan amable de ayudarme a terminarlo, mil gracias.

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    Fernando Alfaro
    el 17/1/19

    Cuál es el enunciado? Qué te piden hallar y cuáles son los datos?

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    Marco
    el 17/1/19

    Hola buenas, si alguien pudiera ayudarme con esto, se lo agradecería casi casi eternamente.

    Solo los resultados para contrastar.

    Dos partículas de la misma carga  q  pero diferente masa,  m 1 =0,5 ·10 ^-25  kg  y  m 2 =10 ^-25  kg,

    están  girando  en  el  seno  de  un  campo  magnético  uniforme  con  radios  R 1 =10 ^-6  m  y  R 2 =0,5·10 ^-6  m,respectivamente

    a) determinar el cociente entre los momentos lineales de ambas partículas

    b) ¿cuál será el cociente entre sus momentos angulares?

    c) ¿cuál el  cociente entre energías?

    d) ¿qué ocurre con los resultados anteriores si duplicáramos el valor del campo?

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    Raúl RC
    el 18/1/19

    Te puedo ayudar con los dos primeros apartados, ya que el ejercicio es bastante largo.

    a) El momento lineal se define como p=m·v . Como las masas las sabemos lo que nos faltará será hallar las velocidades que llevan cada carga en su trayectoria, para ello has de recordar que el radio producido por un campo magnético: 

    R=m·v/qB

    Para la masa 1:

    R1=m1·v1/qB=>v1=R1·qB/m1

    Para la masa 2:

    R2=m2·v2/qB=>v2=R2·qB/m2

    Con esto volvemos a la expresión del momento lineal para cada carga:

    p1=m1·v1=m1·R1·qB/m1=R1·qB

    p2=m2·v2=m2·R2·qB/m2=R2·qB

    Dividiendo ambas expresiones:

    p1/p2=R1/R2

    b) En este caso lo único que cambia es que la expresion del momento angular es: L=rxp=rpsenα

    Como ya sabes el valor de los momentos lineales solamente tienes que sustituir los datos para cada carga y sustituir la division.

    Te dejo los otros apartados para que los intentes, un saludo




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    V. Rod.
    el 17/1/19

    hola, en el siguiente problema tengo la siguiente duda: ¿El tiempo para el antepenúltimo segundo no tendría que ser (t-3)... es decir: d=d -dt-3   ? o....¿está bien la resolución del problema?

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    Marco
    el 17/1/19

    Hola,

    considerando (t) el tiempo total del recorrido...

    t - 1 será el penúltimo segundo

    t - 2 será el antepenúltimo


    En cuanto a la resolución a mi me da lo mismo...

    Sabiendo que el móvil recorre 294,3m en 2s hallamos la velocidad inicial(Vo) necesaria que

    ha de tener el móvil, para recorrer ese espacio en ese tiempo:

    MRUA -> Yf = Yo + Vo·t + 1/2·g·t^2

                       0=294,3 + Vo·t + 1/2·(-9,8)·2^2

    Despejando Vo ...

    Vo = -137,35 m/s (El signo negativo nos indica que es un moviento descendente en nuestro sistema de referencia)

    Ahora Vo será la velocidad final del primer tramo de recorrido de donde deduciremos el tiempo que tardó el movil

    en recorrer dicho tramo.

    Vf = Vo + gt

    -137,35 = 0 - 9,8t

    t = 14s


    Sabiendo esto el tiempo total será:

    Tt = 14 + 2 = 16s


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    Fernando Alfaro
    el 17/1/19

    Yo diría que el "antepenúltimo segundo" es algo interpretable dependiendo de si se consideran instantes o intervalos de tiempo.

    El antepenúltimo instante de tiempo ya es algo ambiguo, pero separando de a intervalos de 1 segundo, es t - 2

    El antepenúltimo intervalo de 1 segundo, transcurre entre t - 3  y  t - 2   (y los últimos 3 intervalos de 1 segundo transcurren entre t - 3 y t )

    En este caso yo me inclino mas bien por la primera opción.


    Teniendo en cuenta eso, la resolución del ejercicio es correcta, aunque saltea varios pasos al plantear el razonamiento.

    Básicamente plantea: Δy = y(t2) - y(t1) . Establecida la relación entre t2 y t1, opera y despeja el tiempo.

    Marco propone un linea de razonamiento diferente que también es correcta.


    En el ejercicio que tu habías planteado anteriormente que decía algo así como, "¿Qué espacio recorrió en el antepenúltimo segundo?", no tenia mucho sentido considerar el antepenúltimo segundo como un instante de tiempo, ya que el espacio recorrido en un "instante" es infinitesimal. Se podría haber expresado en forma diferencial, pero me pareció que no iba por ahí el ejercicio. Por eso supuse que se refería a intervalos y no instantes.


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    tiësto
    el 16/1/19

    Alguien puede ayudarme con la resolución de estos ejercicios?



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    Raúl RC
    el 16/1/19

    Hola, me encantaria ayudarte pero no respondemos dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los vídeos que ha grabado el profe como excepción....espero que algun otro unico universitario se anime, lo ideal seria que os ayudarais los unos a los otros.

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    ana
    el 16/1/19

    Buenas me podeis ayudar con este ejercicio de campo magnetico

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 18/1/19

    Observa que las dimensiones de la espira rectangular son: (b0-a0) y L (ancho y largo, respectivamente).

    Luego, observa que las líneas del campo magnético producido por la corriente I0 sen entrantes al plano de la imagen para la región delimitada por la espira, y que la intensidad del campo disminuye a medida que te ubicas más lejos y a la derecha del hilo recto conductor.

    Luego, establece un sistema de referencia con eje OX horizontal según tu imagen, con origen en el punto en el que corta al hilo conductor recto, y con sentido positivo hacia la derecha.

    a)

    Sobre el segmento que tienes dibujado con línea cortada, puedes definir un elemento de área paralelo al hilo conductor, cuyas dimensiones son: dx (ancho, horizontal) y L (largo, vertical), por lo que tienes que su área queda expresada:

    dA = L*dx,

    y observa (recuerda la Ley de Ampere) que la expresión del flujo magnético que atraviesa el elemento de área de la espira tiene la expresión ( recuerda la expresión del módulo del campo magnético producido por una intensidad de corriente recta muy larga, a una distancia x de ella: B = μ0*I0/(2π*x) ):

    dΦ = B*dA = ( μ0*I0/(2π*x) ) * L*dx = μ0*I0*L/(2π) )*(1/x), con a0 ≤ x ≤ b0;

    luego integras (indicamos con corchetes que debes evaluar con Regla de Barrow), y queda:

    Φ = μ0*I0*L/(2π) ) * [ lnx ], evalúas, y queda:

    Φ = μ0*I0*L/(2π) ) * ( ln(b0) - ln(a0) ), aplicas la propiedad del logaritmo de una división, y queda:

    Φ = μ0*I0*L/(2π) ) * ( ln(b0)/ln(a0) ).

    b)

    A partir de la ecuación diferencial:

    dΦ = ( μ0*I0/(2π*x) ) * L*dx, expresas al desplazamiento de la espira (dx) en función de su velocidad, y queda:

    dΦ = ( μ0*I0/(2π*x) ) * L*v0*dt, de aquí tienes que la derivada del flujo magnético con respecto al tiempo queda:

    dΦ/dt = μ0*I0/(2π*x) ) * L*v0 (1),

    luego planteas la Ley de Lenz:

    εi = -dΦ/dt, sustituyes la expresión señalada (1), y queda:

    εi = -μ0*I0/(2π*x) ) * L*v0,

    que es la expresión de la fuerza electromotriz inducida por el desplazamiento de la espira alejándose de la corriente rectilínea, lo que trae aparejad la disminución de las líneas de campo magnético que atraviesan la espira, y con ello la disminución del flujo magnético a través de ella;

    luego, tienes que sobre la espira circulará una corriente eléctrica inducida que la recorrerá en sentido horario, lo que producirá un campo magnético con líneas de fuerza entrantes al plano de la imagen, y la expresión de la intensidad de dicha corriente inducida queda:

    Ii =εi│/R = ( μ0*I0/(2π*x) ) * L*v0 )/R.

    Espero haberte ayudado.

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    Chaima Ct
    el 16/1/19

    Hola unicoos me podéis ayudar con este ejercicio por favor?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/1/19



    Vamos con algunas orientaciones.

    Observa la primera foto, en la que te mostramos el planteo de los campos magnéticos y de las fuerzas por unidad de longitud, por medio de la Ley de Ampère y de la Ley de Lorentz respectivamente.

    Observa la segunda foto, en la que te mostramos los diagramas vectoriales correspondientes, y las expresiones de las componentes, tanto del campo magnético resultante como de la fuerza por unidad de longitud resultante.

    Luego, espero que haya quedado todo presentado en forma comprensible, y observa que solo queda que sustituyas expresiones, reemplaces valores y hagas los cálculos correspondientes.

    Espero haberte ayudado.

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    pabloxtos _21
    el 16/1/19

    En un ejercicio en el que me pide calcule la diferencia de potencial en campos electricos, alguien me puede explicar por que se pasa de lo que os he rodeado al segundo circulo que os he hecho,

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/1/19

    Has planteado bien la expresión del potencial resultante en el punto B:

    V = k*(q1/r1 + q2/r2) (1).

    Luego, tienes lo datos:

    k = 9*109 N*m2/C2 (2) (constante de Coulomb),

    q1 = 40 nC = 40*10-9 C (3), ubicada en el punto: A'(1,0) (en cm), que es equivalente a: A'(10-2,0) (en metros),

    q2 = -10 nC = -10*10-9 C (4), ubicada en el punto: A(0,2) (en cm), que es equivalente a: A'(0,2*10-2) (en metros).

    Luego, tienes el punto en estudio: B(1,2) (en cm), que es equivalente a: B(10-2,2*10-2) (en metros),

    por lo que tienes que las expresiones de las distancias entre el punto en estudio y los puntos donde están ubicadas las cargas quedan:

    r1 = |AB| = 2 cm = 2*10-2 m (5),

    r2 = |A'B| = 1 cm = 10-2 m (6).

    Luego, reemplazas los valores señalados (5) (6) en la expresión señalada (1), y queda:

    V = k*( q1/(2*10-2) + q2/(10-2) ),

    aquí aplicas la propiedad de las potencias con exponente negativo (recuerda: 1/10-n = 10n), y queda:

    V = k*( q1*102/2 + 102*q2 ),

    resuelves potencias, y queda:

    V = k*( q1*100/2 + 100*q2 ),

    resuelves el coeficiente y ordenas factores en el primer término del agrupamiento, y queda:

    V = k*( 50*q1 + 100*q2 ).

    Espero haberte ayudado.

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    carmela
    el 16/1/19

     Desde un avión se lanza una granada en dirección horizontal con una velocidad de 100 m/s. La granada estalla a los 20 s de haber sido lanzada, dividiéndose en dos trozos, de masas 1 kg y 1,5 kg. El fragmento mayor sale despedido según la dirección horizontal con una velocidad de 250 m/s. Calcular la velocidad y dirección del otro fragmento.



    ¿Cómo se puede saber en qué dirección sale despedido el otro fragmento? Hago un dibujo y no lo veo nada claro

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 16/1/19

    Establece un sistema de referencia con instante inicial: ti = 0 correspondiente al lanzamiento de la granada, con origen en la posición del avión en dicho instante, con eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento del avión, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, tienes los datos iniciales:

    M = 2,5 Kg (masa de la granada),

    xi = 0, yi = 0 (posición inicial de la granada),

    vxi = 100 m/s, vyi = 0 (velocidad inicial de la granada, observa que conserva la velocidad del avión),

    a = -g = -9,8 m/s2 (aceleración gravitatoria terrestre, con dirección vertical y sentido hacia abajo);

    luego, planteas las expresiones de las funciones de posición y de velocidad de Tiro Oblicuo (o Parabólico), cancelas términos nulos, resuelves coeficientes, y queda:

    x = 100*t,

    y = -4,9*t2,

    vx = 100,

    vy = -9,8*t;

    luego, evalúas las cuatro expresiones para el instante en estudio: t = 20 s (observa que es el instante inmediato anterior al estallido de la granada), resuelves, y queda:

    x = 2000 m (abscisa del punto donde ocurre la explosión),

    y = -1960 m (ordenada del punto donde ocurre la explosión),

    vx = 100 m/s (componente horizontal de la velocidad de la granada antes de la explosión),

    vy = -196 m/s (componente vertical de la velocidad de la granada antes de la explosión);

    luego, planteas las expresiones de las componentes del impulso de la granada inmediatamente antes del estallido, y queda:

    pAx = M*vx,

    pAy = M*vy,

    reemplazas el valor de la masa de la granada y los valores de las componentes de su velocidad, y queda:

    pAx = 2,5*100 = 250 N*s (1),

    pAy = 2,5*(-196) = -490 N*s (2).

    Luego, tienes los datos correspondientes al instante inmediato posterior al estallido (t = 20 s):

    para el trozo mayor:

    M1 = 1,5 Kg,

    v1x = 250 m/s,

    v1y = 0.

    para el trozo menor:

    M2 = 1 Kg,

    v2x = a determinar,

    v2y = a determinar;

    luego, planteas las expresiones de las componentes del impulso del sistema formado por los dos trozos de la granada inmediatamente después del estallido, y queda:

    pDx = M1*v1x + M2*v2x,

    pDy = M1*v1y + M2*v2y,

    reemplazas los valores de las masas de los trozos de la granada y los valores de las componentes de sus velocidades, y queda:

    pDx = 1,5*250 + 1*v2x,

    pDy = 1,5*0 + 1*v2y,

    resuelves términos, cancelas el término nulo, y queda:

    pDx = 375 + 1*v2x (3),

    pDy = 1*v2y (4).

    Luego, si consideras que la diferencia entre el instante inmediato anterior y el instante inmediatamente posterior al estallido es prácticamente nula, puedes plantear conservación del impulso, y tienes el sistema de ecuaciones:

    pDx = pAx,

    pDy = pAy,

    sustituyes la expresión señalada (3) y el valor señalado (1) en la primera ecuación, sustituyes la expresión señalada (4) y el valor señalado (2) en la segunda ecuación, y queda:

    375 + 1*v2x = 250, de aquí despejas: v2x = -125 m/s,

    1*v2y = -490, de aquí despejas: v2y = -490 m/s;

    por lo que puedes concluir que el fragmento más pequeño se desplaza con sentido horizontal opuesto al fragmento más grande, y con sentido vertical hacia abajo;

    luego, planteas la expresión del módulo de la velocidad del trozo más pequeño, y queda:

    v√(v2x2 + v2y2) = √( (-125)2 + (-490)2 ) = √(255725) ≅ 505,693 m/s;

    luego, planteas la expresión de la tangente de su ángulo de inclinación con respecto a la dirección del avión, y queda:

    tanθ = v2y/v2x = -490/(-125) = 3,92,

    luego, compones con la función inversa de la tangente (haz un diagrama de velocidades, y presta atención al cuadrante en que se encuentra la velocidad del fragmento menor), y queda:

    θ = arctan(3,92) ≅ 75,689° + 180° ≅ 255,689°.

    Espero haberte ayudado.

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