-
Ismael Gomez Carlos
el 16/6/17Hola buenas noches, ¿me podríais ayudar?
Determinar cual sera el trabajo que realiza la fuerza "F" para que logre levantar a dicho bloque con velocidad constante una altura de 18 metros. (g=10m/s2)
Francisco Javier
el 16/6/17Hola.
Definimos el trabajo como W = FdCos(α), donde W es el trabajo, F es la fuerza aplicada, d es el desplazamiento y α el ángulo que forma la fuerza y el desplazamiento.
Lo más importante de saber aquí es el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento, ya que esto determinara si la fuerza realiza trabajo o no.
En este problema vemos que la fuerza aplicada se descomponera en los respectivos ejes "x" y "y". Además también hay una fuerza de fricción la cual se opone al movimiento.
Por ejemplo:
La componente de la fuerza en "y" vemos que no forma 0º con el desplazamiento. Cos(0º) = 1, por lo que esta fuerza si realiza trabajo, siendo positivo.
La componente de la fuerza en "x" vemos que no forma 90º con el desplazamiento. Cos(90º) = 0, por lo que esta fuerza no realiza trabajo.
La fuerza de fricción vemos que forma 180º con el desplazamiento. Cos(180º) = -1, por lo que esta fuerza si realiza trabajo, siendo negativo.
Hay que saber que fr = μN. Además que para poder subir el bloque a velocidad constante, se debe hacer la sumatoria de fuerzas igual a cero (no hay aceleración).
Sumatoria de fuerzas horizontales: ∑Fx = 0 → N - FCos(30º) = 0 → N = FCos(30º)
Sumatoria de fuerzas verticales: ∑Fy = 0 → FSin(30º) - fr - w = 0 → FSin(30º) - μN -mg = 0 → FSin(30º) - (√3/4)*FCos(30º) - 10*9.81 = 0 → 0.5F - 0.375F - 98.1 = 0
Finalmente: 0.125F = 98.1 → F = 98.1/0.125 = 784.8 N
Por lo tanto: Fy = FSin(30º) = 784.8*Sin(30º) = 392.4 N
Y el trabajo realizado por esta fuerza sera: WFy = FydCos(α) = 392.4*18*Cos(0º) ≈ 7.063 kJ
Para dudas, házmelo saber.
-
Hanna
el 15/6/17Hola buenas noches,¿me podriais decir si este ejercicio lo he echo bien?
2º Calcula la fuerza entre un cuerpo que tiene una carga de 2 micro culombios y otro de -30 mC que están en el aire,separados una distancia de 3 cm:
N x m2
DATO: K= 9 x 109 -------------
C2
-- Como los cuerpos tienen cargas de distinto tipo,la fuerza entre ellos será de atracción:
Q x q
F= K x ---------------------
d2
N x m2 2 x 10 -6 C x 30 x 10-9F=9 x 109 ---------------- x -----------------------------------
C2
= 0,6 N.¡MUCHAS GRACIAS UNICOOS! -
Milena
el 15/6/17Unicoos necesito ayudaaa con esto!!!
Una bomba eleva agua de un lago a razon de 0,6 m3/min a traves de una tuberia de 5 cm de diametro,descargandolo en una acequia a 20m sobre la superficie del mismo.Considere el agua como fluido ideal.Calcular:
a) La velocidad del agua en el punto de descarga
B)La potencia desarrollada por la bomba
Francisco Javier
el 16/6/17Hola nuevamente.
Densidad del agua: ρ = 1000 kg/m3.
Expresando todos los datos a unidades del SI:
Q = 0.6 m3/min (1 min /60 s) = 0.01 m3/s
D = 5 cm (1 m / 100 cm) = 0.05 m
Sabemos que Q = AV, donde Q es el caudal, A es el área de la tubería y V la velocidad del fluido.
Dicho esto: Q = AV → V = Q/A = Q/[πD2/4] = 0.01/[π*0.052/4] ≈ 5.093 m/s
La potencia de una bomba la puedes obtener de PB = ρghQ
Reemplazando y desarrollando: PB = 1000*9.81*20*0.01 = 1962 W
Para dudas, házmelo saber.
-
Milena
el 15/6/17Unicoos me ayudan con esto que no me sale???
Un grifo tiene una pequeña abertura circular de diametro D.
De el cae un chorro vertical de un liquido incomprensible. A 75 cm por debajo de la seccion de salida la vena liquida tiene un diametro D/2.¿Calcular la velocidad de salida del liquido?
Francisco Javier
el 16/6/17Hola.
Pasamos la altura a metros: z1 = 75 cm (1 m/100 cm) = 0.75 m
Al ser un flujo incompresible, la densidad es constante. La ecuación de continuidad se reduce entonces a v1A1 = v2A2.
Área uno: A1 = πD12/4 = πD2/4
Área dos: A2 = πD22/4 = π(D/2)2/4 = πD2/16
Reemplazando en la ecuacion de continuidad y despejando para v2: v1(πD2/4) = v2(πD2/16) → v2 = 4v1 (1)
Aplicando Bernoulli entre la salida del chorro y la región donde se reduce el área tenemos: P1/γ1 + v12/2g + z1 = P2/γ2 + v22/2g + z2
Como ambos puntos están expuestos al ambiente, las presiones se cancelan entre sí. Además tomando como referencia el suelo, la altura z2 se hace cero.
Dicho esto, la ecuación de Bernoulli se reduce a: v12/2g + z1 = v22/2g (2)
Reemplazamos (1) en (2) y despejando para v1: v12/2g + z1 = (4v1)2/2g → v1 = (30gz1)0.5/15 = (30*9.81*0.75)0.5/2*9.81 ≈ 0.757 m/s
Para dudas, házmelo saber.
-
Esteban Fernandez
el 15/6/17
Me podrían ayudar con ese ejercicio por favor!! No he podido entender a qué se refiere con la componente x de la velocidad del CM es 3 m/s. muchas gracias
Raúl RC
el 16/6/17Me encantaría ayudarte, pero no respondo dudas universitarias que no tengan que ver específicamente con los videos que ya he grabado como excepcion. O de otras asignaturas que no sean matemáticas, física y química. Lo siento de corazón… Espero lo entiendas
Ojalá algun unicoo universitario se anime a ayudarte (de hecho lo ideal es que todos los universitarios intentarais ayudaros los unos a los otros)
-
Antonio
el 15/6/17
Hola, en la imagen, las pilas, o sea lo que tiene el E y e (generadores) y el E' (receptor) los signos para aplicar la ley de Ohm generalizada de i= sumatorio de E / sumatorio de R, como van los signos de los generadores y receptores? De que depende?El palito mejor tiene signo negativo y el mayor positivo al revés o como va?
Puedo solapar en una única resistencia la R2 y R3 pero de la misma forma que para calcular la capacidad de los condensadores? Por que?
Francisco Javier
el 15/6/17Hola.
Lo de la polaridad de las baterías depende del sentido de corriente que des. Puedas indicar el sentido de la corriente de la forma que quieras (sentido horario o anti-horario). Una vez hallas elegido el sentido, puedes realizar cualquier recorrido por cualquier malla. Ahora viene lo de los signos, recordando que debes seguir siempre el sentido de la corriente que tomaste inicialmente. Siempre se cumple que:
- Si en tu recorrido te topas con el polo negativo de una batería (terminal pequeña), el voltaje que debes escribir en la ecuación de malla será negativo.
- Si en tu recorrido te topas con el polo positivo de una batería (terminal grande), el voltaje que debes escribir en la ecuación de malla será positivo.
- Si en tu recorrido te topas con una resistencia, el voltaje que debes escribir en la ecuación de malla será positivo.
Los receptores como el motor presente en el circuito NO aportan voltaje al circuito, solo se encargan de consumir energía (corriente) para realizar alguna función. Se modelan como resistencias. Si al hacer el recorrido de malla te topas con un receptor, debes seguir la ley para resistencias mencionada arriba.
Quitando el amperimetro, puedes reducir las resistencias R2 y R3 sumándolas en paralelo. Como son dos, puedes aplicar R' = (R2*R3) / (R2 + R3).
Y NO, no sería igual al sumar dos capacitores ya que los capacitores en paralelo se suman como si se tuviera una combinación de resistencias en serie, lo cual no es lo que hicimos anteriormente.
Para dudas, házmelo saber.
Antonio
el 16/6/17Si, sigo teniendo dudas. En este ejercicio que el profesor resolvió y lo estoy volviendo a hacer pone a ε1 como positivos y a ε' y ε2 como negativos.
En la imagen yo pongo (eligiendo sentido antihorario primeramente y como me has explicado) ε2 positivo ε' también por ser un receptor (motor) y a ε1 como negativo. Si ε1 =20 V. ε'=4 V. y ε2 =12 V. salen -4 V (en clase me daba 4V.) y con sentido antihorario da 12V. No se si he hecho algo mal o no.
Tengo otras dudas de otro ejercicio: En este, ¿por que puedo quitar la resistencia R1 de la derecha y todo su "cable" cuando calculo la intensidad con la ley de las mallas? Datos ε1=10V, ε2=5V, r1=r2=1 Ω, R1=2 Ω, R2= 3 Ω, R3=R4=5 Ω, C=1 μF.
Y en este otro igual, por que puedo quitar R2 y R3 y sus "2 cables" con S abierto y quedándome solo de cables donde esta el amperimetro, el motor donde esta ε2 r 2 y el cable de media circunferencia que sale de B para conectar con ε2 con condensadores cargados?
Francisco Javier
el 16/6/17Lo que pasa es que al ser el receptor (motor) un elemento que no aporta, sino que consume, al darte el valor de voltaje que posee entre sus extremos directamente, debes indicarle una polaridad fija. La que desees, siempre y cuando guardes esta polaridad durante la resolución de todo el problema. Para esta ocasión, puedes tomar la polaridad de una de estas:
- El más (+) a la izquierda y el menos (-) a la derecha (1)
- El más (+) a la derecha y el menos (-) a la izquierda (2)
Y una vez teniendo la polaridad fija, puedes aplicar la leyes que ya te mencione arriba. Siguen la misma ley de las baterias. Veamos un caso.
Tomando la opción (1), al hacer la malla en sentido antihorario obtienes: ε2 - ε1 + ε' = 12 - 20 + 4 = -4 V
Y si decidimos hacer el recorrido en el sentido horario obtienes: ε1 - ε2 - ε' = 20 - 12 - 4 = 4 V
Hacerlo de cualquier manera es correcto, siempre que respetes el sentido de la corriente cuando escribas la ecuación de malla.
En el primer circuito que colocas como duda, puedes omitir la rama donde está presente la resistencia R1 debido a que el interruptor está abierto. Al estar abierto no es posible que la corriente pase por dicha rama, quedando obsoleta. Por esta razón, se elimina por completo al hacer el analisis del circuito en general.
En el segundo circuito que colocas como duda, toda la rama que comprende a las resistencias R2 y R3 se deben omitir debido a la presencia de un corto circuito en paralelo a dicha rama. En Circuitos, cuando hablamos de un corto circuito nos referimos a un cable sin resistencia eléctrica. La corriente al realizar el recorrido por todo el circuito, siempre trata de tomar el camino más fácil. En otras palabras, ramas con poca resistencia. Al llegar la corriente al nodo B, tiene dos caminos: pasar por la rama donde está presente R2 y R3 o pasar por el corto circuito (sin resistencia). Y como ya mencionamos la tendencia de la corriente al recorrer los circuitos (pasar por los caminos de menor resistencia) esta se ira toda por el corto circuito, por lo que la rama donde están las resistencias R2 y R3 queda obsoleta; nunca pasara corriente por allí. Por esta razón, se elimina por completo al hacer el análisis del circuito en general.
Mejor? Me cuentas...
Antonio
el 16/6/17Si, muchísimo mejor ahora.En el caso uno ese de la resistencia R1 si el interruptor esta abierto se elimina esa resistencia y también cuando esta cerrado y se podría razonar de la misma forma que en el caso dos que has explicado que podría darse una caso de corto circuito, buscando la rama con menos resistencia que es la que no tiene ninguna resistencia y esta antes de llegar y por eso no le llega la intensidad, ¿no es así?.
Tengo otra duda. He estado haciendo un ejercicio, del cual no tengo solución de el y no se si esta bien por que me pide calcular una fuerza electromotriz, la del generador, y me da luego el circuito con los datos puestos, del cual pueden ser generadores o receptores, ¿como puedo yo el distinguir cuando actúa como generador y cual como receptor? Y lo de la potencia util no se si esta bien por que tengo cientos de formulas y no se cual usar para cuando te piden útil, consumida, disipada, Joule...
-
Manuel Molina
el 15/6/17Cómo hago el 8?
Francisco Javier
el 16/6/17Hola.
Plano Inclinado:
Hacemos sumatoria de energías presentes cuando se está en el plano inclinado. Si se parte del reposo, la masa aquí solo tendría energía potencial.
La altura la podríamos calcular por medio de trigonometría: Sin(α) = h/d → h = dSin(α)
Dicho esto: EMO = Uo = mgh = mg[dSin(α)] = mgdSin(α)
Ahora si hacemos sumatoria de energías cuando la masa llega al final del plano inclinado, la masa tendrá solo energía cinética.
Dicho esto: EMF = Kf = 0.5mv2
También sabemos que fr = μN, donde μ es igual para el plano inclinado y el plano horizontal, mas sin embargo no es el caso para la Normal N.
En este caso (plano inclinado) la normal vale mgCos(α) (haciendo sumatoria de fuerzas verticales).
Y por lo tanto: fr = μmgCos(α) (1)
Cambio de energia mecánica de un sistema debido a la fricción: ΔK + ΔU = - frd
Para este caso Kf = Uo - frd → 0.5mv2 = mgdSin(α) - μmgCos(α)d → v2 = [mgdSin(α) - μmgCos(α)d]/0.5m (2)
Plano Horizontal:
Hacemos sumatoria de energías presentes cuando se está en el final del plano inclinado. Aqui solo hay energía cinética.
Dicho esto: EMO = Ko = 0.5mv2
Ahora si hacemos sumatoria de energías cuando la masa llega al final del recorrido (cuando se detiene) la energía obviamente no posee energía. Vale cero.
Dicho esto: EMF = 0
Nuevamente aqui fr = μN, donde μ es igual para el plano inclinado y el plano horizontal, pero no es el caso para la Normal N como ya mencionamos.
En este caso (plano horizontal) la normal vale mg (haciendo sumatoria de fuerzas verticales).
Y por lo tanto: fr = μmg (3)
Cambio de energia mecánica de un sistema debido a la fricción: ΔK + ΔU = - frd
Para este caso Ko - frd = 0 → 0.5mv2 - μmgd = 0 → v2 = μmgd/0.5m = μgd/0.5 → v2 = μgd/0.5 (4)
Fijate que la velocidad es igual de las ecuaciones (2) y (4) son iguales. Por esta razon es valido igualar dichas ecuaciones.
Dicho esto: μgd/0.5 = [mgdSin(α) - μmgCos(α)d]/0.5m → μ = Tan(0.5α)
Para α = 30º: μ = Tan(0.5*30º) ≈ 0.268
Si la masa recorre el doble de la distancia en el plano horizontal con respecto a la que recorre en el plano inclinado, lo único que hay que hacer es poner un "2d" en vez de solo "d" a al termino "μmgd" presente en la ecuación (4). Esto generaria una nueva ecuación (5) que junto a (2) podremos hallar el nuevo valor del coeficiente.
Dicho esto: v2 = 2μgd/0.5 (5)
Igualando las velocidades y despejando para el coeficiente: 2μgd/0.5 = [mgdSin(α) - μmgCos(α)d]/0.5m → μ = [Sin(α)]/[Cos(α) + 2]
Para α = 30º: μ = [Sin(30º)]/[Cos(30º) +2] ≈ 0.174
Para dudas, házmelo saber.
-
Miriam
el 15/6/17Hay alguien que me pueda explicar los ajustes de reacciones químicas? URGENTE PARA EXAMEN
-
Carlos
el 15/6/17Hola unicoos. Una cuestión de Óptica geométrica. Es lo mismo una lente convergente que una bicóncavo y divergente que una biconvexo?
-
Mario Manzano García
el 15/6/17Y otra pregunta , en un choque elástico si por ejemplo se chocan dos bolas frontalmente , la velocidad inicial de una de ellas seria negativa???
