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Foro de preguntas y respuestas de Física

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    cerin laissaoui
    el 20/2/19

    HOLA UNICOOS, ME AYUDAIS CON ESTE PROBLEMA? LAS SOLUCIONES QUE ME HA DADO SON ( A= 49000J  B=818'67W  C=58'3% )


    Una bomba de 1400 W de potencia extrae agua de un pozo de 25m de profundidad a razón de 200L/minuto. Calcula


    a) El trabajo realizado cada minuto


    b) La potencia desarrollada por la bomba


    c) El rendimiento de la bomba

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/2/19

    Consideramos un eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba y con origen de coordenadas al nivel del suelo.

    Tienes los datos:

    PotT = 1400 W (potencia total de la bomba),

    Q = 200 L/min = 200 Kg/min = 200/60 = 10/3 Kg/s (caudal de agua causado por el bombeo),

    yi = -25 m (profundidad del pozo),

    yf = 0 (nivel del suelo),

    g = 10 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre).

    a)

    Planteas la ecuación Trabajo-Energía, y tienes:

    Wb = EPf - EPi, sustituyes las expresiones de las energías, y queda:

    Wb = M*g*yf - M*g*yi, reemplazas datos, y queda:

    Wb = M*10*0 - M*10*(-25), resuelves términos, cancelas el término nulo, y queda:

    Wb = 250*M (1), que es la expresión del trabajo realizado por la bomba (en Joules);

    luego, planteas la expresión del la cantidad de agua elevada en función del caudal y del intervalo de tiempo empleado, y queda la ecuación:

    M = Q*Δt, reemplazas el valor del caudal y el valor del intervalo de tiempo (Δt = 1 min = 60 s), y queda:

    M = (10/3)*60 = 200 Kg, que es el valor de la masa total de agua elevada por la bomba;

    luego, reemplazas este último valor en la ecuación señalada (1), resuelves, y queda:

    Wb = 50000 J.

    b)

    Planteas la expresión de la potencia desarrollada por la bomba en función del trabajo realizado y del intervalo de tiempo empleado, y queda:

    Potb = Wb/Δt, reemplazas valores, y queda:

    Potb = 50000/60 = 2500/3 W ≅ 833,333 W.

    c)

    Planteas la expresión del rendimiento de la bomba en función de la potencia desarrollada y de la potencia total, y queda:

    ε = Potb/PotT, reemplazas valores, y queda:

    ε = (2500/3) / 1400, resuelves, y queda:

    ε = 25/42 ≅ 0,59524 ≅ 59,524 %.

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 20/2/19

    HOLA UNICOOS, ME AYUDAIS CON ESTE PROBLEMA? LAS SOLUCIONES QUE ME HA DADO SON LAS SIGUIENTES:


    Un cuerpo de 2 Kg se desplaza por una superficie horizontal debajo de la accion de una fuerza de 10N paralela al plano de deslizamiento. Si el coeficiente de reozamiento es 0'2, calcula:


    a) trabajo realizado por la fuerza de arrastre   20J


    b) trabajo realizado por la fuerza de rozamiento    -7'84J


    c) realizarian trabajo la fuerza normal y la fuerza peso? por que?   NO


    d) cual seria el trabajo total   12'16J


    e)si este trabajo se desarrolla en 5s, cual seria la potencia? 2'43W

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 22/2/19

    Tienes los datos:

    M = 2 Kg (masa del cuerpo),

    F = 10 N (fuerza de arrastre),

    μd = 0,2 (coeficiente dinámico de rozamiento),

    ti = 0 (instante inicial),

    vi = 0 (rapidez inicial del cuerpo),

    g = 9,8 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre).

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton (consideramos un eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento del cuerpo, y un eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba), y tienes el sistema de ecuaciones:

    F - frd = M*a,

    N - P = 0,

    sustituyes las expresiones del módulo de la fuerza de rozamiento y del módulo del peso del cuerpo, y queda:

    F - μd*N = M*a,

    N - M*g = 0, de aquí despejas: N = M*g,

    luego sustituyes esta última expresión en la primera ecuación, y queda:

    F - μd*M*g = M*a, y de aquí despejas:

    a = (F - μd*M*g)/M, que es la expresión de la aceleración de cuerpo;

    luego, reemplazas datos (consideramos: g = 9,8 m/s2), y queda:

    a = (10 - 0,2*2*9,8)/2 = 3,04 m/s2.

    Luego, planteas la expresión de la aceleración del cuerpo en función de la variación de su velocidad y del intervalo de tiempo empleado, y queda:

    (v - vi)/t = a, multiplicas por t en ambos miembros, y queda:

    v - vi = a*t,

    reemplazas datos (observa que el valor del instante final lo tienes en el último inciso de tu enunciado), y queda:

    v - 0 = 3,04*5, cancelas el término nulo, resuelves el segundo miembro, y queda:

    v = 15,2 m/s, que es el valor de la velocidad final del cuerpo.

    Luego, planteas la expresión del desplazamiento del cuerpo en función de su velocidad inicial, de su aceleración y del intervalo de tiempo empleado, y queda:

    Δx = vi*t + (1/2)*a*t2, reemplazas valores, y queda:

    Δx = 0*5 - (1/2)*3,04*52, cancelas el término nulo, resuelves, y queda:

    Δx = 38 m.

    a)

    WF = F*Δx = 10*38 = 380 J.

    b)

    Wfrd = -frd*Δx = -μd*N*Δx = -μd*M*g*Δx = -0,2*2*9,8*38 = -148,96 J.

    c)

    Las fuerzas normal (N) y peso (P) son perpendiculares a la dirección de desplazamiento del cuerpo, por lo tanto no realizan trabajo sobre éste.

    d)

    WT = WF + Wfrd = 380 + (-148,96) = 380 - 148,96 = 231,04 J.

    e)

    PotT = WT/t = 231,04/5 = 46,208 W.

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 20/2/19

    Empujamos un cuerpo por una mesa horizontal a una velocidad de 8m/s. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la mesa es de 0'7. Contesta:

    BUENAS UNICOOS AYUDARME CON ESTE EJERCICIO PORFAVOR ES URGENTE!! EL PRIMER APARTADO ME HA DADO 4'7m

    A Cual es la distancia que recorre el cuerpo antes de detenerse? ( 4'7m )

    B En que se ha convertido ahora el trabajo que ha hecho la fuerza de rozamiento, que a su vez transformó la energia cinetica?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/2/19

    Tienes los datos:

    vi = 8 m/s (rapidez inicial del cuerpo),

    μd = 0,7 (coeficiente dinámico de rozamiento entre la base del cuerpo y la superficie de la mesa),

    g = 9,8 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre).

    A)

    Tienes el dato adicional:

    vf = 0 (el cuerpo se encuentra en reposo).

    Aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes el sistema de ecuaciones (recuerda que la fuerza de rozamiento tiene sentido opuesto al desplazamiento del cuerpo):

    -μd*N = M*a,

    N - M*g = 0, de aquí despejas: N = M*g (módulo de la acción normal aplicada sobre el cuerpo);

    luego, sustituyes esta última expresión en la primera ecuación, y queda:

    -μd*M*g = M*a, y de aquí despejas:

    a = -μd*g (1) (módulo de la aceleración del cuerpo).

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

    vf2 - vi2 = 2*a*Δx, cancelas el término nulo, sustituyes la expresión señalada (1), y queda:

    -vi2 = 2*(-μd*g)*Δx, resuelves signos, despejas, y queda:

    Δx = vi2/(2*μd*g) (desplazamiento del móvil),

    aquí reemplazas valores, y queda:

    Δx = 82/(2*0,7*9,8) = 64/13,72, resuelves, y queda:

    Δx ≅ 4,665 m.

    B)

    Planteas la ecuación Trabajo-Energía Mecánica (observa que la energía potencial gravitatoria permanece constante), y queda:

    Wfr = ECf - ECi

    y tienes que el trabajo de la fuerza de rozamiento es igual al valor de la disminución de la energía cinética de traslación del cuerpo, y como esta fuerza es disipativa, tienes que el valor de la disminución de energía pasa al ambiente en forma de calor.

    Espero haberte ayudado.

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    Raúl Martínez
    el 20/2/19
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    Una pregunta en unicoos no ningún vídeo sobre la tabla periódica ????

    Gracias!!!!!!

    Lo siento,por las molestias


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 20/2/19

    Por favor, dirige tu consulta al Foro de Química, para que los colegas puedan ayudarte.

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    Alex Ramirez
    el 20/2/19

    Ignorar el condensador de 5 uF. Ayuda en este ejercicio, gracias 

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    Raúl RC
    el 27/2/19

    Debes calcular las resistencias equivalentes.



    Circuitos eléctricos

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    cerin laissaoui
    el 19/2/19

    BUENAS NOCHES UNICOOS, EN ESTE PROBLEMA CREO QUE ME FALTAN DATOS, DICE ASI:


    Un cuerpo de 2okg se mueve a 2m/s por una superficie horizontal y recorre 10m hasta que se detiene. Calcula el trabajo de la fuerza de rozamiento y el coeficiente de rozamiento

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 20/2/19

    Considera un sistema de referencia con eje de posiciones OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento del cuerpo, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba. Luego, tienes los datos:

    M = 20 Kg (masa del cuerpo),

    vi = 2 m/s (rapidez inicial del cuerpo),

    Δx = 10 m (desplazamiento del cuerpo),

    vf = 0 (velocidad final del cuerpo,

    g = 10 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre).

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

    2*a*Δx = vf2 - vi2, reemplazas valores, cancelas el término nulo, y queda:

    2*a*10 = -22, aquí resuelves ambos miembros, y luego despejas:

    a = -0,2 m/s2, que es el valor de la aceleración del cuerpo.

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

    Peso: P = M*g = 20*10 = 200 N, vertical hacia abajo,

    Acción normal del suelo: N, vertical hacia arriba,

    Rozamiento dinámico del suelo: fr = μd*N, horizontal opuesta al desplazamiento del cuerpo;

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

    -fr = M*a,

    N - P = 0;

    luego, reemplazas valores en ambas ecuaciones, y queda:

    -μd*N = 20*(-0,2), aquí resuelves el segundo miembro, resuelves signos, y queda: μd*N = 4 (1),

    N - 200 = 0, de aquí despejas: N = 200 N, que es el módulo de la acción normal del suelo;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación señalada (1), y queda:

    μd*200 = 4, de aquí despejas:

    μd = 0,02, que es el coeficiente dinámico de rozamiento;

    luego, reemplazas los dos últimos valores remarcados en la expresión del módulo de la fuerza de rozamiento, y queda:

    fr = 0,02*200, aquí resuelves, y queda: fr = 4 N.

    Luego, planteas la ecuación trabajo-energía mecánica (en realidad, observa que solo consideramos la energía cinética de traslación, ya que la energía potencial gravitatoria permanece constante), y tienes la ecuación:

    Wfr = ECf - ECi, aquí sustituyes las expresiones de las energías, y queda:

    Wfr = (1/2)*M*vf2 - (1/2)*M*vi2, reemplazas valores, y queda:

    Wfr = (1/2)*20*02 - (1/2)*20*22, resuelves términos, cancelas el término nulo, y queda:

    Wfr = -40 J, que es el valor del trabajo de la fuerza de rozamiento;

    y observa que también podrías haberlo calculado por medio de la definición de trabajo (observa que el sentido de la fuerza de rozamiento es opuesto al sentido del desplazamiento del cuerpo):

    Wfr = -fr*Δx, reemplazas los valores de los módulos de la fuerza de rozamiento y del desplazamiento, y queda:

    Wfr = -4*10, resuelves, y queda: 

    Wfr = -40 J.

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 19/2/19

    HOLA UNICOOS, ME AYUDAIS CON ESTE PROBLEMA? LAS SOLUCIONES QUE ME HA DADO SON LAS SIGUIENTES:


    Lanzamos un objeto por una superficie horizontal a 25m/s. Si el coeficiente de rozamiento es 0'15, calcular la distancia recorrida hasta detenerse.
    Solucion: 212,59m, 

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 20/2/19

    Considera un sistema de referencia con eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento del objeto, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba.

    Luego, tienes los datos:

    vi = 25 m/s (velocidad inicial del objeto),

    μd = 0,15 (coeficiente dinámico de rozamiento entre la base del objeto y el suelo),

    vf = 0 (rapidez final del objeto),

    g = 9,8 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre),

    Δx = a determinar (desplazamiento del objeto).

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

    2*a*Δx = vf2 - vi2, reemplazas valores, cancelas el término nulo, resuelves términos, y queda:

    2*a*Δx = -625 (*).

    Luego, aplicas la Segunda Ley de Newton (haz un diagrama para visualizar más claramente las direcciones y sentidos del Peso, la Acción normal y del Rozamiento, que son las tres fuerzas que actúan sobre el objeto), y queda el sistema de ecuaciones:

    -fr = M*a, sustituyes la expresión del módulo de la fuera de rozamiento, y queda: -μd*N = M*a (1),

    N - P = 0, de aquí despejas: N = P = M*g = M*9,8 (2);

    luego, sustituyes la expresión señalada (2) en la ecuación señalada (1), y queda:

    -μd*M*9,8 = M*a, divides en ambos miembros por M, reemplazas valores, resuelves, y queda:

    -1,47 m/s2 = a, que es el valor de la aceleración del objeto;

    luego, reemplazas este último valor remarcado en la ecuación señalada (*), y queda:

    2*(-1,47)*Δx = -625, y de aquí despejas:

    Δx ≅ 212,615 m, que es el valor del desplazamiento del objeto.

    y observa que la discrepancia con el valor de tu solucionario se debe seguramente a las aproximaciones.

    Espero haberte ayudado.

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    Cristina
    el 19/2/19

    Q significa que un coche su mueve a una aceleración de 8 metros por segundo cuadrado???

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/2/19

    Observa cómo puedes expresar al valor de la aceleración:

    a = 8 m/s2= (8 m/s) / s,

    por lo que tienes que la aceleración indica que la velocidad del móvil aumenta a razón de 8 m/s por cada segundo que transcurra con el coche en movimiento.

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 19/2/19

    HOLA UNICOOS, ME AYUDAIS CON ESTE PROBLEMA? LAS SOLUCIONES QUE ME HA DADO SON LAS SIGUIENTES:


    Un cuerpo de 2 Kg se desplaza por una superficie horizontal debajo de la accion de una fuerza de 10N paralela al plano de deslizamiento. Si el coeficiente de reozamiento es 0'2, calcula:


    a) trabajo realizado por la fuerza de arrastre   20J


    b) trabajo realizado por la fuerza de rozamiento    -7'84J


    c) realizarian trabajo la fuerza normal y la fuerza peso? por que?   NO


    d) cual seria el trabajo total   12'16J


    e)si este trabajo se desarrolla en 5s, cual seria la potencia? 2'43W

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/2/19

    Considera un sistema de referencia cartesiano usual, con eje OX horizontal con sentido positivo acorde al desplazamiento del cuerpo, y con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba; luego, tienes los datos:

    M = 2 Kg (masa del cuerpo),

    F = 10 N (módulo de la fuerza aplicada),

    μd = 0,2 (coeficiente dinámico de rozamiento),

    Δx = no consignado (por favor verifica si tienes este dato en tu enunciado),

    g = 9,8 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre).

    a)

    WF = F*Δx = 10*Δx (en Joules).

    b)

    Wfr = -fr*Δx = -μd*N*Δx = -μd*M*g*Δx = -0,2*2*9,8*Δx = -3,92*Δx (en J).

    c)

    Observa que las fuerzas Peso y Acción Normal son perpendiculares a la dirección de desplazamiento, por lo cuál no realizan trabajo mecánico sobre el cuerpo.

    d)

    WT = WF + Wfr = 10*Δx + (-3,92*Δx) = 10*Δx - 3,92*Δx = 6,08*Δx (en J).

    e)

    PotT = WT/Δt = 6,08*Δx/5 = 1,216*Δx (en Watts).

    Luego, queda que reemplaces el valor del desplazamiento en las respuestas correspondientes, y hagas los cálculos.

    Espero haberte ayudado.

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    cerin laissaoui
    el 19/2/19

    HOLA UNICOOS, ME AYUDAIS CON ESTE PROBLEMA? LAS SOLUCIONES QUE ME HA DADO SON ( A= 49000J  B=818'67W  C=58'3% )


    Una bomba de 1400 W de potencia extrae agua de un pozo de 25m de profundidad a razón de 200L/minuto. Calcula


    a) El trabajo realizado cada minuto


    b) La potencia desarrollada por la bomba


    c) El rendimiento de la bomba


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    Antonio Silvio Palmitano
    el 21/2/19

    Este problema lo tienes planteado y resuelto en una entrada que está más arriba.

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