Establece un sistema de referencia con instante inicial (ti = 0) correspondiente al instante en que el conductor acciona los frenos, con eje de posiciones OX con dirección y sentido positivo acordes al desplazamiento del auto, y con origen de coordenadas en el punto correspondiente al instante inicial.
Luego, tienes los datos iniciales:
ti = 0, xi = 0, vi = 40 m/s, a = a determinar;
y puedes plantear las ecuaciones de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (observa que cancelamos términos nulos):
x = 40*t + (1/2)*a*t2,
v = 40 + a*t;
luego, tienes los datos finales:
tf = a determinar, xf = 250 m, vf = a determinar;
y puedes sustituir expresiones en las ecuaciones, y queda:
250 = 40*tf + (1/2)*a*tf2 (1),
vf = 40 + a*tf (2);
y observa que tienes dos ecuaciones con tres incógnitas.
Luego, observa que las fuerzas que actúan sobre el auto son:
Peso, que es vertical con sentido hacia abajo (y es perpendicular a la dirección de movimiento),
Acción normal del suelo, que es vertical con sentido hacia arriba (y es perpendicular a la dirección de movimiento),
Rozamiento del suelo, que es horizontal con sentido opuesto al movimiento;
luego, aplicas la Segunda Ley de Newton y tienes dos ecuaciones:
N - P = 0,
fr = M*a,
sustituyes expresiones y valores (consideramos: g = 10 m/s2), y queda:
N - 6000 = 0, aquí sumas 6000 en ambos miembros, y queda: N = 6000 N,
-1200 = 600*a, aquí divides por 600 en ambos miembros, y queda: -2 m/s2 = a.
Luego, sustituyes el valor de la aceleración que hemos remarcado en la ecuación señalada (1), y queda:
250 = 40*tf - tf2, sumas tf2 y restas 40*tf en ambos miembros, y queda:
tf2 - 40*tf + 250 = 0,
que es una ecuación polinómica cuadrática cuyas soluciones son:
a)
tf = ( 40 - √(600) )/2 = ( 20 - √(150) ) s ≅ 7,752 s,
b)
tf = ( 40 + √(600) )/2 = 20 + √(150) ≅ 32,247 s,
por lo que elegimos a la primera opción por ser la que expresa el menor valor posible.
Luego, reemplazas los valores de la aceleración y del instante final que hemos remarcado en la ecuación señalada (2), y queda:
vf = 40 - 2*( 20 - √(150) ) = 2*√(150) m/s ≅ 24,495 m/s.
Espero haberte ayudado.
La aceleración del auto deportivo es:
a = F/m = -1200/600 = -2 m/s²
Luego, de las ecuaciones del MRUA tenemos que:
y = vo·t+(1/2)·a·t²
v = vo+a·t
De las dos anteriores, eliminando t, tenemos que la fórmula que nos interesa en este problema es:
v²-v0² = 2·a·d
v²=v0²+2·a·d = 40²-2·2·250=600
v=raiz(600)=24,5 m/s
que es la velocidad al llegar al cruce.
Saludos.
Alguien me podría ayudar a resolver este problema, no sé cómo encararlo
Una bala de fusil que pesa 0,48N recibe una fuerza de 49N durante 0,1seg por parte del percutor del arma. A cierta distancia del arma hay una árbol donde empacta la bala, recibiendo del mismo una fuerza de 980N de resistencia. Determinar a qué profundidad penetró la bala en el árbol (suponer rozamiento nulo)
Respuesta: 25cm}
Gracias
Plantea la expresión de la masa de la bala:
M = P/g = 0,48/9,8 ≅ 0,048980 Kg.
Luego, plantea la expresión de la aceleración de la bala mientras se encuentra en el cañón del fusil:
a = F/M = F/(P/g) = F*g/P = 49*9,8/0,48 ≅ 1000,416667 m/s2.
Luego, como la bala parte desde el reposo, planteas la ecuación de velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado:
v1 = a*t = (F*g/P)*t = F*g*t/P = 49*9,8*0,1/0,48 ≅100,041667 m/s,
que es el valor de la velocidad de la bala al abandonar el cañón del fusil, y suponemos que es prácticamente igual a la velocidad con la que llega a la corteza del árbol.
Luego, plantea la expresión de la aceleración de resistencia que ejerce el árbol a la bala cuando ésta penetra dentro suyo:
aR = FR/M = FR/(P/g) = FR*g/P = -980*9,8/0,48 ≅ -20008,333333 m/s2.
Luego, como la bala ingresa al árbol con velocidad v1, y su velocidad final es nula, planteas la ecuación deplazamiento-velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado:
2*aR*Δs = vf2 - v12, cancelas el término nulo, y queda:
2*aR*Δs = - v12, sustituyes expresiones, y queda:
2*(FR*g/P)*Δs = -(F*g*t/P)2, distribuyes la potencia en el segundo miembro, y queda:
2*(FR*g/P)*Δs = -F2*g2*t2/P2, multiplicas en ambos miembros por P/g, y queda:
2*FR*Δs = -F2*g*t2/P, divides en ambos miembros por 2*FR, y queda:
Δs = -F2*g*t2/(2*FR*P) = -492*9,8*0,12/(2*(-980)*0,48) ≅ 0,250 m.
Espero haberte ayudado.
una duda, en un problema me decía que calculara la EP con estos datos 10 kg 9 metros de altura y una gravedad de 10. Luego en el otro apartado me decia desde una altura de 4 metros, deberia ser EP=10x4x10 ? o 10x5x10 es decir restarle a esos 9 metros los 4?
Todo depende del sistema de referencia que adoptes.
Si consideras un eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba y origen de coordenadas al nivel del suelo, entonces tienes los datos para cada problema:
1)
M =10 Kg, g =10 m/s2, y1 = 9 m,
por lo que la energía potencial gravitatoria queda expresada:
EP1 = M*g*y1 = 10*10*9 = 900 J;
2)
M =10 Kg, g =10 m/s2, y2 = 4 m,
por lo que la energía potencial gravitatoria queda expresada:
EP2 = M*g*y2 = 10*10*4 = 400 J.
Luego, si te piden la diferencia de potencial, ahí planteas (consideramos que el estado inicial es el primero, y que el estado final es el segundo):
EP2 - EP1 = M*g*y2 - M*g*y1= M*g*(y2 - y1) = 10*10*(4 - 9) = 10*10*(-5) = -500 J,
y observa que el signo negativo indica que la energía potencial disminuyó.
Espero haberte ayudado.
Un cuerpo pesa 10kg en el aire, 9kg en el agua y 8kg en un liquido. Determina el volumen de un cuerpo, la densidad del cuerpo y la densidad del liquido.
Tienes que recordar que cuando sumerges un cuerpo en un líquido, hay una fuerza hacia atriba (el empuje del líquido) y hacia abajo el peso del cuerpo. La fuerza resultante de estas dos es lo que pesa el cuerpo en el líquido que te la dan junto con el peso! Bueno te dan la masa, para conseguir el peso, tienes que multiplicar por la gravedad. Tienes que R = P-E, de donde podras sacar E en cada líquido. Luego, el empuje E es también igual al peso específico del líquido por el volumen del cuerpo totalmente sumergido de donde podras sacar el volumen del cuerpo. Recuerda que el agua tiene un peso especifico de 1g/cm^3. Conociendo el volumen y la masa, puedes calcular la densidad ya que d = m/V. Y luego como que sabes el empuje del otro liquido, puedes calcular la densidad del liquido.
saludos
En el problema :
en un plano horizontal dos bloques unidos por una cuerda. Del primer bloque A se tira con una fuerza horizontal de 200 N, la masa de cada cuerpo es 20kg y el coeficiente de rozamiento dinamico 0,1, calcula la tension del cable
Llego hasta hacer un sistema pero no se como despejar las dos incognitas no se si me explico
Hola me podéis ayudar para el examen de mañana de recuperación de física? Solo tengo que recuperar el 1Trimestre de cinemática.
El problema es:
una furgoneta circula por una autopista recta a una velocidad de 90 km/h durante 3 min. A partir de ese momento acelera uniformemente hasta llegar a una velocidad de 111,6 km/h en 30s. Si el radio de las ruedas es de 25 cm. Calcula:
A) Velocidad angular de las ruedas en los instantes inicial y final del recorrido
B) Aceleración angular de las ruedas mientras acelera la furgoneta
C) el numero de vueltas que hacen las ruedas en todo el recorrido.
Hola me pueden ayudar por favor. Gracias
1. Escriba las expresiones de la energía cinética, potencial y total en función de la posición, para una partícula que describe un movimiento armónico simple. Represente gráficamente dichas energías en función de la elongación.
2.- Enuncie las tres leyes de Kepler sobre el movimiento planetario y demuestre la tercera ley de Kepler haciendo uso de la segunda ley de Newton y de la ley de gravitación universal.
1) Un cohete tiene una longitud de 20 m cuando se encuentra en reposo respecto de la Tierra. Suponga que se aleja de la Tierra a una velocidad de 0.8 c, siendo c la velocidad de la luz. ¿Qué longitud tendría el cohete para un observador terrestre? ¿y si se aleja a una velocidad de 0.01 c?
2) Una lente delgada convergente de 50 cm de distancia focal, proyecta sobre una pantalla la imagen de un objeto de 5 cm de altura. Dicha imagen es invertida y de 40 cm de altura. a) Calcule la potencia y el aumento lateral de la lente. b) ¿A qué distancia de la lente está colocado el objeto? ¿a qué distancia de la lente está colocada la pantalla? c) Si el objeto se coloca en la focal de la lente ¿Dónde se formará la imagen? Justifique su respuesta.
Hola me pueden ayudar por favor. Gracias
Dudas concretas...viste los videos siguientes:
https://www.youtube.com/watch?v=H8cAHG5gljY
LentesA partir de ahí, se trata
de que DESPUES DE IR A CLASE (ver los vídeos relacionados con vuestras dudas)
envies dudas concretas, muy concretas. Y que nos envies también todo aquello
que hayas conseguido hacer por ti mismo. Paso a paso, esté bien o mal. No solo
el enunciado. De esa manera podremos saber cuál es tu nivel, en que podemos
ayudarte, cuales son tus fallos.... Recuerda que el trabajo duro ha de ser tuyo.
Nos cuentas ¿ok?