Foro de preguntas y respuestas de Física

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  • Alejandro Colochoicon

    Alejandro Colocho
    hace 2 semanas, 5 días

    Hola buen dia estaba leyendo otro problemas y en este no tengo idea de como hacerlo tengo un parcial el lunes y en este si no supe que formulas usar. el problema es el siguiente:d


    Un motor de 500w de potencia actúa durante 5s sobre una rueda que inicialmente está en reposo llevándolo a una rapidez angular de 50 rad/s. Encuentre el momento de inercia de la rueda, si suponed que no hay pérdidas de energía

    Gracias por la ayuda de antemano

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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 2 semanas, 5 días

    Observa que la energía entregada por el motor a la rueda queda expresada:

    U = 500*5 = 2500 J.

    Luego, observa que la energía cinética de rotación inicial de la rueda es igual a cero, por lo que tienes que la energía entregada por el motor es igual a la energía cinética final de rotación de la rueda, por lo que puedes plantear la ecuación:

    ECRf = U;

    expresas al primer miembro en función del momento de inercia y de la rapidez angular final de la rueda, y queda:

    (1/2)*I*ω2 = U,

    multiplicas en ambos miembros por 2/ω2, y queda:

    I = 2*U/ω2,

    que es la expresión del momento de inercia de la rueda en función de su energía cinética de rotación final y de su rapidez angular final;

    luego, reemplazas valores, y queda: 

    I = 2*2500/502 = 2*2500/2500 = 2 Kg*m2,

    que es el valor del momento de inercia de la rueda.

    Espero haberte ayudado.

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  • Alejandro Colochoicon

    Alejandro Colocho
    hace 2 semanas, 5 días

    Hola tengo una duda de como realizar este problema de inercia creo que es por Teorema de ejes paralelos lo he hecho pero no estoy seguro de la respuesta o si el planteamiento lo tengo bueno.
    El problema dice:
    Dos masas pequeñas están pegadas a los extremos de una barra uniforme de 2.00 m de longitud y masa de 5.00 kg. Las masas son de 0.600 kg cada una y se pueden tratar como masas puntuales. Calcule el momento de inercia de esta combinación en torno a un eje de rotación que sea perpendicular a la barra y que pase a 0.500 m de un extremo de ellas.


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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 2 semanas, 5 días

    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

    Como excepcion el profe grabó algunos videos de momento de inercia, pero poco mas te puedo ayudar


    Momento de inercia

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  • Ramon Alcivaricon

    Ramon Alcivar
    hace 2 semanas, 5 días

    Hola comunidad quisiera ayuda con el problema 42 es dinamica no lo puedo resolver tengo muchas dudas respecto a la aceleración y la gravedad

    De antemano muchas gracias.

    Saludos.


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    Antonio Silvio Palmitanoicon

    Antonio Silvio Palmitano
    hace 2 semanas, 5 días

    Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y con origen de coordenadas al nivel del suelo, y observa que consideramos que la aceleración gravitatoria terrestre es: g = 10 m/s2.

    Luego, si consideras el movimiento de ascenso de la pelota en el vacío, observa que sobre él solo actúa su peso, por lo que su aceleración es: a = -g = -10 m/s2;

    luego, planteas la ecuación posición-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    vf2 - vi2 = 2*a*(yf - yi),

    aquí reemplazas valores (vf = 0, yf = 10 m, vi = a determinar, yi = 0), cancelas términos nulos, y queda:

    -vi2 = 2*(-10)*10, y de aquí despejas:

    vi = √(200) = 10√(2) m/s ≅ 14,142 m/s, que es el valor de la velocidad inicial de la pelota.

    a)

    Observa que sobre la pelota, durante su ascenso, actúan dos fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = 1 N, vertical hacia abajo;

    Resistencia del aire: F, vertical, hacia abajo;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y tienes la ecuación:

    -P - F = M*as, reemplazas valores, y queda:

    -1 - F = 0,1*as, multiplicas por 10 en todos los términos de la ecuación, y queda:

    -10 - 10*F = as (1);

    luego, planteas la ecuación posición-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    vf2 - vi2 = 2*as*(yf - yi),

    aquí reemplazas valores (vf = 0, yf = 8 m, vi = 10√(2) m/s, yi = 0), cancelas términos nulos, y queda:

    -( 10√(2) )2 = 2*as*8, resuelves operaciones numéricas, y queda:

    -200 = 16*as, divides en ambos miembros por 16, y queda:

    -12,5 = as, sustituye la expresión señalada (1) en el primer miembro, y queda:

    -12,5 = -10 - 10*F, sumas 10 en ambos miembros, y queda:

    -2,5 = -10*F, divides por -10 en ambos miembros, y queda:

    0,25 N = F, que es el valor promedio de la fuerza de resistencia del aire;

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

    -12,5 m/s2 = as, que es el valor de la aceleración de la pelota durante su ascenso.

    b)

    Para el ascenso, con los datos del inciso anterior (vi = 10√(2) m/s, vf = 0, ts = a determinar, as = -12,5 m/s2), planteas la ecuación tiempo-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    vf = vi + as*ts, reemplazas datos, y queda:

    0 = 10√(2) - 12,5*ts, sumas 12,5*ts en ambos miembros, y queda:

    12,5*ts = 10√(2), divides por 12,5 en ambos miembros, y queda:

    ts = 10√(2)/12,5 ≅ 1,131 s, que es el valor del intervalo de tiempo que tarda la pelota en alcanzar su altura máxima.

    Para el descenso, observa que sobre la pelota actúan dos fuerzas, de las que indicamos sus módulos, direcciones y sentidos:

    Peso: P = 1 N, vertical hacia abajo;

    Resistencia del aire: F = 0,25 N, vertical hacia arriba;

    luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación:

    -P + F = M*ab, reemplazas valores, resuelves el primer miembro, y queda:

    -0,75 = 0,1*ab, multiplicas por 10 en ambos miembros, y queda:

    -7,5 m/s2ab, que es el valor de la aceleración de la pelota durante su descenso;

    luego, tienes los datos: yi = 8 m, vi = 0, yf = 0, tb = a determinar, ab = -7,5 m/s2, ti = 0 (para esta etapa), planteas la ecuación tiempo-posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:

    yf = yi + vi*t + (1/2)*ab*tb2, reemplazas datos, cancelas términos nulos, y queda:

    0 = 8 + (1/2)*(-7,5)*tb2, resuelves el coeficiente en el último término de la ecuación, y queda:

    0 = 8 - 3,75*tb2, sumas 3,75*tb2 en ambos miembros, y queda:

    3,75*tb2 = 8, divides en ambos miembros por 3,75, y queda:

    tb2 = 8/3,75, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda:

    tb = √(8/3,75) ≅ 1,461 sque es el valor del intervalo de tiempo que tarda la pelota en llegar al suelo.

    Espero haberte ayudado.

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  • alex martinezicon

    alex martinez
    hace 2 semanas, 5 días

    Tengo muchas dudas, acerca de este problema y no estoy seguro si es siquiera posible llegar a una respuesta, en concreto el problema es: 

    ¿Cual es el valor de la fuerza neta requerida para detener uniformemente en una distancia de 60 m, un automóvil, que viaja inicialmente a 100 km/h? 

    Lo que he logrado hacer, es conseguir la des aceleración, que vale -6.43 m/s2 pero luego de ello no sé, como proseguir ya que no se si debo considerar la fricción, o la dejo así solamente con una sola fuerza. Y no logro sacar mas relaciones ni formulas. 


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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 2 semanas, 5 días

    Si hay friccion deberian decirtelo.

    Con lo cual solamente deberás aplicar:

    F=m·a

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  • Cafu Montesicon

    Cafu Montes
    hace 2 semanas, 5 días

    Hola, hice un experimento en la facultad para calcular la constante K de un resorte y me hicieron las siguientes preguntas que no puedo contestar, agradeceria mucho una ayuda:

    1. En el espacio exterior, si se posee una balanza de platillos de brazos equivalentes y un resorte de constante conocida, ¿con cuál de los dos elementos puede determinarse la masa de un cuerpo y por qué?

    2. ¿Cómo afectan la constante elástica de un resorte el aumento o la disminución del diámetro del alambre y del diámetro de la espiral?

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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 2 semanas, 5 días

    1) En el espacio exterior no habrían aceleraciones ni fuerzas gravitatorias. Supongo que es ese el planteo.

    Aun así, en teoría, se podrían usar ambos instrumentos para determinar la masa aplicando una fuerza o una aceleración.

    En el caso del resorte, se aplica al cuerpo una fuerza determinada (preferentemente constante), se mide la aceleración del cuerpo.

    Luego se calcula su masa como m = F/a.

    Para el caso de la balanza de brazos iguales, aplicando una aceleración al sistema en dirección perpendicular a los brazos/platillos la balanza se podría utilizar como de costumbre.

    Cualquiera de los dos métodos sería algo impráctico.

    El método mas practico que se me ocurre es midiendo la frecuencia de oscilación de un sistema masa-resorte. m = k/(2πf)2

    (Digo por si alguna vez tienes que medir la masa en el espacio exterior)


    2) En forma cualitativa. La constante elástica de un resorte en espiral aumenta/disminuye con el aumento/disminución de la sección transversal del alambre, y por tanto, aumenta/disminuye con el diámetro del alambre.

    Y la constante aumenta/disminuye con la disminución/aumento del perímetro de la espiral, y por tanto disminuye/aumenta con el diámetro de la espiral.


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  • Bet Igual Sánchezicon

    Bet Igual Sánchez
    hace 2 semanas, 6 días

    URGENTE TENGO EXAMEN EL LUNES Y NO SE COMO HACER ALGUNAS COSAS:

    Un nadador cruza un río de 50m de ancho a una velocidad de 1.5m/s, y la corriente der río va a una velocidad de 2m/s. Calcula (me dan las respuestas, necesito el procedimiento) 

    a) Con que velocidad ve moverse el nadador a una persona en la orilla? (2.5m/s)

    b) Ecuación de la trayectoria del nadador (y=0.75x)

    c) Qué ángulo forma la trayectoria con la orilla? (α=37°)

    d) Cuánto tiempo tarda en llegar al otro lado y en qué punto llega? (t=33.3 x=66.66m)


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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 2 semanas, 6 días

    Si su velocidad perpendicular al rió es vy = 1.5 m/s  y su velocidad es la dirección del rió es vx = 2 m/s. Entonces:


    Apartado a)

    La velocidad con la que el nadador ve moverse a una persona en la orilla es la misma que la velocidad con la que una persona en la orilla ve moverse al nadador. (Los signos podrían ser iguales o no dependiendo de los sistemas de referencia)

    El modulo de su velocidad respecto a la orilla es: v√(vx2 + vy2) = √(1.52 + 22) = √(2.25 + 4) = √(6.25) = 2.5 m/s 


    Apartado b)

    Si las velocidades vx   y    vy permanecen constantes tenemos un MRU tanto en el eje y como en el eje x.

    x(t) = vx t + x0      e    y(t) = vy t + y0            Si tomamos como origen de coordenadas el punto en donde comienza a nadar entonces: x0 = 0 e y0 = 0   Y las ec quedan:

    x(t) = vx t         e         y(t) = vy t                Despejando t de la ec x(t) tenemos:

    t(x) = x/vx                                                 Y reemplazando en y(t):

    y(t(x)) = y(x) = vy * x/vx = vy /v x = 1.5/2 x = 0.75 x 


    Apartado c)

    El angulo que forma una recta del tipo y(x) = ax+b con el eje x es θ = arctan(a)

    θ = arctan(0.75) = 36.9° 


    Apartado d)

    De las ecuaciones del movimiento x(t) = 2 t    e    y(t) = 1.5 t    El tiempo que tarda en llegar al otro lado es el tiempo que tarda en recorrer el eje y. Igualando y(t) a 50m y despejando t:

    y(t) = 1.5 t = 50    =>    t = 50/1.5 = 33.3 s 

    Y la distancia recorrida en el eje x durante ese tiempo es:

    x(33.3) = 2* 33.3 = 66.6 m

    El punto al que llega al otro lado es entonces P = (66.6 m , 50 m)

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  • necronomicion00icon

    necronomicion00
    hace 2 semanas, 6 días

    . Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 m / s desde la azotea de un edificio de 50 m

    de altura. Además, la pelota es impulsada por el viento, produciendo una aceleración horizontal de 2 m / s ^ 2.

    Calcular:

    a) La distancia horizontal entre el punto de lanzamiento y del impacto

    b) La altura máxima

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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 2 semanas, 6 días

    Es un MRUA en ambos ejes.

    x(t) = ½at2 + vx0t + x0 

    y(t) = ½gt2 + vy0t + y0 


    Tomando origen de coordenadas en el suelo del edificio, x0 = 0 m   e     y0 = 50 m

    Las velocidades: vx0 = 0    y    vy0 = 20 m/s

    Y las aceleraciones: a = 2 m/s2     y     g = -9.8 m/s2 


    Reemplazando las constantes las ecuaciones son:

    x(t) = t2      e    y(t) = -4.9t2 + 20t + 50


    El tiempo que tarda en caer es en y(t) = 0

    y(t) = -4.9t2 + 20t + 50 = 0   y resolviendo para t    se tiene t1 = -1.75 s  y    t2 = 5.83 s    Descartando la solución negativa, el tiempo de vuelo es t = 5.83 s

    El desplazamiento horizontal es ese tiempo es:

    x(5.83) = (5.83)2 = 33.9 m 


    La altura máxima se encuentra cuando su velocidad en y es igual a 0.

    vy(t) = gt + vy0 = -9.8t + 20 = 0   =>    -9.8t = -20   => t = 20/9.8 = 2.04 s      y la altura en t = 2.04 es y(2.04):

    y(2.04) = -4.9(2.04)2 + 20(2.04) + 50 = -20.4 + 40.8 + 50 = 70.4 m


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  • Mario Álvarez Redondoicon

    Mario Álvarez Redondo
    hace 2 semanas, 6 días

    Describe algún procedimiento que permita la determinación experimental de g

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    Fernando Alfaroicon

    Fernando Alfaro
    hace 2 semanas, 6 días

    El periodo de oscilación T de un péndulo simple a bajas amplitudes es: T = 2π√L/g)    Donde L es la longitud del péndulo y g es la aceleración gravitatoria.

    Despejando g:


     T = 2π√L/g)      =>    T/(2π) = √(L/g)    =>   (T/(2π))2 = L/g     =>   g = (2π)2 L/T2    =>    g = 4π2 L/T2    

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  • Mario Álvarez Redondoicon

    Mario Álvarez Redondo
    hace 2 semanas, 6 días


    Hola,  me podría ayudar alguien a resolver el apartado B del ejercicio 3, un saludo y gracias de antemano 


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    Raúl RCicon

    Raúl RC
    hace 2 semanas, 6 días

    El potencial gravitatorio lo calculas por el principio de superposicion, de manera que el potencial total en ese punto será la suma de los potenciales de cada masa por separado:

    VT=V1+V2 siendo V=-GM/r ,te dejo a ti que hagas los pasos ;)



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  • WillProyectsicon

    WillProyects
    hace 2 semanas, 6 días

    Alguien podria resolverme este ejercicio: Calcule: a) M = 1,2 * 10 ^ 12 kg potenciales gravitacionales masivos generados a 10 km y 24 km; b) trabajo realizado al llevar una segunda masa de m=2,5 kg desde el p1 al p2 

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    Mario Álvarez Redondoicon

    Mario Álvarez Redondo
    hace 2 semanas, 6 días

    Si no me equivoco tienes que usar la fórmula de potencial gravitatorio Va=-GM/r 

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    Mario Álvarez Redondoicon

    Mario Álvarez Redondo
    hace 2 semanas, 6 días

    En el apartado b tienes que usar la fórmula de que el trabajo es igual a la menos variación de energía potencial

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