Hola, estaba estudiando equilibrio de cuerpos estáticos y dinàmicos y me encontré que dos de ellos no me daban igual a la respuestas de la solución, no sé en que estoy mal.
1) Un andamio está constituido oor una barra delgada homogenea, de masa M y longitud L que se mantiene horizontal apoyándose en una pared cuyo coeficiente de roce con la barra es μ. El otro extremo está unido sujeto por un cable que va unido a la pared formando con ella un angulo de 45 grados. Sobre el andamio hay un pintor (considérenlo puntual). Cuya masa es la mitad de la barra. ¿Cuál es la distancia mínima a la que el pintor debe colocarse a la pared para que no se caiga el andamio?
Respuesta : L (2-μ)/(1+µ)
Mi respuesta: L[(3√2)/(1+µ) -½]
Tome como la suma de mis torque iguales a cero un punto P situado en la barra sobre la pared para eliminar la relación con la normal
2) Una esfera de masa m y radio R colocada sobre un plano inclinado que forma un angulo θ con el suelo, está sujeta al punto mas alto por una cuerda que se mantiene horizontal. ¿Cual debe ser el minimo coeficiente de fricción necesario para que la esfera no se mueva?
Respuesta: µ= sen(θ)/(1+cosθ)
Tome un punto p con respecto a la cuerda para eliminar el torque por la tensión
Mi respuesta: µ= ½ tan(θ)
Se sueldan varillas de cobre, latón y acero para formar una “Y”. El área transversal de cada varilla es de 2.00 cm2. El extremo libre de la varilla de cobre se mantiene a 0 oC; y los extremos libres de las varillas de latón y acero, a 84,5 oC. Suponga que no hay pérdida de calor por los costados de las varillas, cuyas longitudes son: cobre, 13 cm; latón, 17,3 cm; acero, 20,5 cm. Calcule la corriente calorífica que pasa por el acero. Las conductividades térmicas del cobre, latón y acero son respectivamente; 385, 109, 50.2 todas con unidades de W/mK.
Si me pueden ayudar con este problema lo agradecería mucho.
Hola soy estudiante y quisiera estudiar física, pregunto por si hay alguien que se dedique a ello y me pueda decir que hace y en que consiste su trabajo, sobre cualquier rama, es únicamente para darme una idea. Gracias.
Buenas tardes, necesitaría saber si este problema es correcto, mil gracias! no consigo que aparezca la imagen en vertical lo siento
6º.- Una rueda inicialmente en reposo empieza a girar con aceleración constante y a los 20 s alcanza las 90 r.p.m. para seguir con movimiento circular uniforme durante otros 30 s y a partir de este momento se para en 10 s con deceleración constante. Calcula las vueltas que da la rueda en esos 60 s, la aceleración normal de un punto de la rueda situado a 20 cm del centro y la aceleración angular de frenado.
Observa que planteamos el problema en etapas, y observa que consideramos a cada etapa por separado.
Luego, tienes para la primera etapa (observa que el móvil se desplaza con Movimiento Circular Uniformemente Acelerado):
ti = 0 (instante inicial),
tf = 20 s (instante final),
θi = 0 (posición angular inicial),
ωi = 0 (rapidez angular inicial),
ωf = 90 rpm = 90*2π/60 = 3π rad/s (rapidez angular final);
luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración angular, cancelas términos nulos, y queda:
α1 = 3π/20 rad/s2;
luego, planteas la expresión del módulo de la posición angular final, cancelas términos nulos, y queda:
θf = (1/2)*α1*t2 = (1/2)*(3π/20)*202= 30π rad = 30π/(2π) = 15 revoluciones;
luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración centrípeta final para el punto en estudio, observa que el radio de giro de dicho punto es R = 20 cm = 0,2 m, y queda:
acp = R*ωf2 = 0,2*(3π)2 = 0,2*9π2 = 1,8π2 m/s2 ≅ 17,765 m/s2.
Luego, tienes para la segunda etapa (observa que el móvil se desplaza con Movimiento Circular Uniforme):
ti = 0 (instante inicial),
tf = 30 s (instante final),
θi = 0 (posición angular inicial),
ω = 3π rad/s (rapidez angular),
luego, planteas la expresión del módulo de la posición angular final, cancelas términos nulos, y queda:
θf = ω*t =3π*30 = 90π rad = 90π/(2π) = 45 revoluciones;
luego, observa que el módulo de la aceleración centrípeta del punto en estudio permanece constante en esta etapa, y que su valor es:
acp = 1,8π2 m/s2.
Luego, tienes para la tercera etapa (observa que el móvil se desplaza con Movimiento Circular Uniformemente Desacelerado):
ti = 0 (instante inicial),
tf = 10 s (instante final),
θi = 0 (posición angular inicial),
ωi = 3π rad/s (rapidez angular inicial),
ωf = 0 (rapidez angular final);
luego, planteas la expresión del módulo de la aceleración angular, cancelas términos nulos, y queda:
α3 = -3π/10 rad/s2;
luego, planteas la expresión del módulo de la posición angular final, cancelas términos nulos, y queda:
θf = ωi*t +(1/2)*α1*t2 = 3π*10 + (1/2)*(-3π/10)*102 = 30π - 15π = 15π rad = 15π/(2π) = 7,5 revoluciones.
Luego, observa que la cantidad total de revoluciones que da la rueda es:
N = 15 + 45 + 7,5 = 67,5 revoluciones.
Espero haberte ayudado.
Vamos con una orientación.
a)
Observa que el cable tensor determina un ángulo de 37° con respecto a la vertical, y observa que designamos con H a la componente horizontal de la reacción de la articulación (cuyo sentido es hacia la derecha), y que designamos con V a la componente vertical (cuyo sentido es hacia arriba).
Luego, aplicas la Primera Ley de Newton, y la condición de equilibrio de traslación de la barra queda (observa que sustituimos la expresión del módulo del peso de la barra):
H - T*sen(37°) = 0 (1),
V + T*cos(37°) - M*g = 0 (2).
Luego, planteas la condición de equilibrio de rotación (observa que consideramos los momentos de fuerzas con respecto al eje de rotación de la articulación), observa que las componentes de la reacción de la articulación no producen momentos, y queda la ecuación:
Lb*T - (Lb - 0,5)*M*g = 0 (3).
Luego, solo queda que resuelvas el sistema formado por las ecuaciones señaladas (1) (2) (3), cuyas incógnitas son H, T y V, y observa que la expresión vectorial de la reacción de la articulación es:
R = < H , V >.
b)
Puedes designar con s a la distancia máxima que separa a la articulación del punto de aplicación de la carga Q (cuya dirección es vertical y su sentido es hacia abajo, agregas los términos correspondientes a las ecuaciones que tienes planteadas en el inciso anterior, asignas el valor crítico al módulo de la tensión de la cuerda tensora (Tc = 102 N), y queda el sistema de ecuaciones:
H - T*sen(37°) = 0 (1),
V + Tc*cos(37°) - M*g - Q*s*cos(37°) = 0 (4),
Lb*Tc - (Lb - 0,5)*M*g - s*cos(37°)*Q= 0 (5).
Luego, solo queda que resuelvas el sistema formado por las ecuaciones señaladas (1) (4) (5), cuyas incógnitas son H, T y V, y observa que la expresión vectorial de la reacción de la articulación es:
R = < H , V >.
Haz el intento de terminar la tarea, y si te resulta necesario no dudes en volver a consultar.
Espero haberte ayudado.
Quisiera saber por que se usa el seno en H-T sen 37 y lo mismo con el coseno en V+Tcos 37 tambien en la condicion de equilibrio de rotacion.cuando esta Lb t,supongo que se refiere a la formula de momento de fuerza, distancia perpendicular por la fuerza,y lb-0.5,no comprendo bien esa parte
Tienes los datos (observa que empleamos unidades internacionales):
δAl = 2,6 g/cm3 = 2600 Kg/m3 (densidad del aluminio),
δL = 0,9 g/cm3 = 900 Kg/m3 (densidad del líquido, en este caso ciclohexanol),
T = 34 N (tensión de la cuerda),
g = 10 m/s2 (módulo de la aceleración gravitatoria terrestre),
V = a determinar (volumen del objeto).
Luego, has aplicado correctamente la Primera Ley de Newton, y te ha quedado la ecuación:
T + E - P = 0, aquí restas T en ambos miembros, y queda:
E - P = -T, multiplicas por -1 en todos los términos, y queda:
-E + P = T, ordenas términos en el primer miembro, y queda:
P - E = T,
sustituyes las expresiones del peso del objeto y del empuje del líquido, en función de las densidades de masas, del módulo de la aceleración gravitatoria terrestre, y del volumen del objeto, y queda:
δAl*V*g - δL*V*g = T, extraes factores comunes en el primer miembro, y queda:
V*g*(δAl - δL) = T, divides por g, y por (δAl - δL) en ambos miembros, y queda:
V = T/[(δAl - δL)*g], reemplazas valores, y queda:
V = 34/[(2600 - 900)*10], resuelves, y queda:
V = 0,002 m3 = 200 cm3.
Espero haberte ayudado.