Vamos con una orientación.
Establecemos un sistema de coordenadas OXY con eje OX positivo hacia la derecha, eje OY positivo hacia arriba y origen en la base de la plataforma.
Luego, tenemos los datos iniciales:
t0 = 0, v0 = 25 ft/s, α = 40° (con respecto a la horizontal), x0 = 0, y0 = h, a = - g = - 32 ft/s2.
Luego, planteamos las ecuaciones del Tiro Oblicuo:
x = 0 + 25*cos(40°)*t
y = h + 25*sen(40°)*t - (1/2)*32*t2
resolvemos coeficientes, cancelamos el término nulo y queda:
x = 19,151*t
y = h + 16,070*t - 16*t2
Luego, planteamos dos casos extremos:
a) El chorro de agua alcanza el punto B, cuyas coordenadas son: x = 28 ft, y = 2 ft.
Reemplazas en las ecuaciones de movimiento y queda:
28 = 19,151*t
2 = h + 16,070*t - 16*t2
y luego resuelves el sistema de ecuaciones (observa que puedes despejar t en la primera,y reemplazar su valor en la segunda ecuación).
b) El chorro de agua alcanza el punto C, cuyas coordenadas son: x = 28 ft, y = 6 ft.
Reemplazas en las ecuaciones de movimiento y queda:
28 = 19,151*t
6 = h + 16,070*t - 16*t2
y luego resuelves el sistema de ecuaciones (observa que puedes despejar t en la primera,y reemplazar su valor en la segunda ecuación).
Queda para que resuelvas los sistemas de ecuaciones.
Espero haberte ayudado.
En la figura 1, si x es 50 m y h = 10 m, ¿cuál es la velocidad mínima inicial del dardo para que choque contra el mono antes de llegar éste al suelo que está a 11,2 m por debajo de la posición inicial del mono?
Ya que no se me resuelve, porque hay un 2 en la ultima línea, donde esta la raíz??????? en 2hmcos, ese dos porque???????
33)
Recuerda la ecuación de propagación de una onda: y = A*sen(kx - ωt + Φ).
En este ejercicio, tienes los datos:
Número de onda: k = 0,5 1/m, de donde tienes: 2π/λ = k, y puedes despejar la longitud de onda: λ = 2π/k (en m).
Frecuencia angular: ω = 200 rad/s, de donde tienes: 2π*ν = ω, y puedes despejar la frecuencia de oscilación: ν = ω/2π (en Hz).
Amplitud: A = 1 (en m).
Fase inicial: Φ = 2,5. (en rad).
Y puedes calcular la velocidad de propagación: v = λ*ν = ω/k (en m/s).
34)
Vamos con una orientación.
Procedes en forma similar al ejercicio anterior, la distancia recorrida en t = 3 s la calculas con la ecuación: s = v*t,
y para obtener una onda idéntica que viaje en sentido contrario, tienes que cambiar el signo del término con variable x en el argumento del seno.
Espero haberte ayudado.
Lanzamos un cuerpo verticalmente y hacia arriba con una velocidad inicial de 15m/s, desde una altura de 100m. Dos segundos más tarde soltamos otro cuerpo desde el mismo lugar. ¿A qué altura,medida desde el suelo se encuentran? ¿Que velocidad lleva cada uno en ese momento?
Establecemos un eje de posiciones (alturas) OY, con dirección vertical, sentido positivo hacia arriba y origen al nivel del suelo.
Luego, planteamos las ecuaciones de movimiento para ambos móviles, y consignamos los datos iniciales para cada uno:
Móvil 1: v0 = 15 m/s, y0 = 100 m, a = - 9,8 m/s2, t0 = 0,
luego, sus ecuaciones quedan:
y1 = 100 + 15*t + (1/2)*(- 9,8)*t2
v1 = 15 + (- 9,8)*t.
Móvil 2: v0 = 0, y0 = 100 m, a = - 9,8 m/s2, t0 = 2 s,
luego, sus ecuaciones quedan:
y2 = 100 + 0*(t - 2) + (1/2)*(- 9,8)*(t - 2)2
v2 = 0 + (- 9,8)*(t - 2).
a) Planteamos la condición de encuentro:
y1 = y2, sustituimos y queda:
100 + 15*t + (1/2)*(- 9,8)*t2 = 100 + 0*(t - 2) + (1/2)*(- 9,8)*(t - 2)2, cancelamos el término nulo, resolvemos coeficientes y queda:
100 + 15*t - 4,9*t2 = 100 - 4,9*(t - 2)2, desarrollamos el binomio elevado al cuadrado y queda:
100 + 15*t - 4,9*t2 = 100 - 4,9*(t2 - 4*t + 4), distribuimos en el último término y queda:
100 + 15*t - 4,9*t2 = 100 - 4,9*t2 + 19,6*t - 19,6, hacemos pasajes de términos (observa que se cancelan los términos cuadráticos) y queda:
- 4,6*t = - 19,6, hacemos pasaje de factor como divisor y queda:
t = 4,261 s, que es el instante en que se encuentran los móviles;
luego reemplazamos en las ecuaciones de posición y tenemos:
y1 = 100 + 15*4,261 - 4,9*4,2612 = 74,950 m, que es la posición de encuentro (altura por encima del suelo),
y2 = 100 - 4,9*(4,261 - 2)2 = 74,950, que verifica el resultado anterior;
luego, reemplazamos en las ecuaciones de velocidad y tenemos:
v1 = 15 - 9,8*4,261 = - 26,758 m/s,
v2 = 0 - 9,8*(4,261 - 2) = - 22,158 m/s,
que son las velocidades de los móviles en el instante de encuentro (observa que ambos móviles están moviéndose hacia abajo).
Espero haberte ayudado.
No entiendo este ejercicio de fisica.
Dos grillos Cricri y Chirpy,saltan desde lo alto de un acantilado vertical. Cricri se echa el salto horizontalmente y llega al suelo en 3.5s.En cuanto a Chirpy salta con una velocidad inicial de 95cm/s y un angulo de 32º arriba de la horizontal.
¿A que distancia de la base del acantilado tocara el grillo Chirpy el suelo?
Para este problema lo primero que hago es calcular la altura del acantilado.
Para eso aplico la siguiente formula:
y=y0 + Vo*t + 1/2*g*t2
y=0 - 4.9m/s2 * (3.5s)2
y=-60m
Esto significa que desde mi punto de referencia, que tome desde el acantlado como el 0, el piso esta a 60m abajo.
Luego aca viene mi duda.
Empece haciendo la formula de la altura nuevamente, pero para el movimiento parabolico, de manera de poner la misma altura que encontre anteriormente e intentar ver en que tiempo llega al piso.
-60= 0 +0.95 m/s*sen 32 *t- 4.9 m/s2¨*t2
Esta formula me dio que el tiempo que tarda en caer es de 3.55s.
Pero..cuando uno se deja caer y el otro se tira en este tipo de movimiento, no caen al mismo tiempo??...creo que lo lei de algun lado, asi que si es verdad, no se porque tarda mas en caer...tiene logica, pero no estoy seguro si habia leido que caian al mismo tiempo...
Proseguimos..
Luego uso la formula de posicion para los movimientos en dos dimensiones que es
x(t)= x0 + v0*cos 32*t
x(t) = 0 + 0,95m/s* cos 32 * 3.55s = 2.86 metros
Ahora , cuando yo me fijo en varios foros de internet sobre este problema dan respuestas diversas. En el solucionario de un libro que es el Sears, de donde saque este problema, indican que la distancia es de 3,32M.
Asi que no se que me estoy equivocando.
Vas muy bien.
Con respecto a los tiempos de caída, éstos son distintos ya que el segundo móvil inicia su movimiento con velocidad inicial, cuya componente vertical es distinta de la correspondiente a la velocidad del primera móvil.
Los tiempos de caída serían iguales, si ambos móviles iniciaran sus movimientos con velocidades con componentes verticales iguales.
Espero haberte ayudado.
Perfecto, entendi la parte del tiempo..pero no me quedo claro la otra parte con relacion a la respuesta correcta.
Porque si una de las formulas que me dieron en mi curso es la siguiente:
X= Xo + Vo*cos angulo* Tiempo.
De la cual saco el siguiente resultado = 2.86m
Y en el solucionario aparece que directamente utilizan la formula del MRUA
X= Xo + Vo*t +1/2*a*t2
y de esa manera llega a que la distancia es 3.32m
Osea...no entiendo cual de las formulas usar y porque
Buenas noches me podrian ayudar con este ejercicio?? no me sale
Una masa de 1 kg de agua a T1 = 20 ° C se enfría a presión atmosférica para obtener hielo t2= -20 ° C. calcular:
a) la cantidad de calor que ha sido sustraido. (-110 Kcal)
b) la variación de la entropía sistema de hielo + agua (-401.7 cal/K°)
Tienes los datos:
masa de agua: M = 1 Kg,
calor específico del agua líquida: cl = 1 Kcal / Kg*°C,
calor específico del agua sólida: cs = 0,5 Kcal / Kg*°C,
calor latente del fusión del agua: Lf = 80 Kcal / Kg,
temperatura inicial: ti = 20 °C = 293 °K,
temperatura de fusión tu = 0°C = 273 °K,
temperatura final: tf = - 20 °C = 253 °K.
Observa que en el proceso la masa de agua pierde calor.
Luego, tenemos tres etapas, en las que calculamos las cantidades de calor que cede la masa de agua:
1) Enfriamiento del agua líquida hasta su temperatura de fusión:
ΔQ1 = M*cl*(tu - ti) = 1*1*(0 - 20) = - 20 Kcal.
2) Solidificación del agua:
ΔQ2 = M*(- Lf) = 1*(- 80) = - 80 Kcal.
3) Enfriamiento del agua sólida hasta su temperatura final.
ΔQ3 = M*cs*(tf - tu) = 1*0,5*(- 20 - 0) = - 10 Kcal.
Luego, la cantidad de calor que cede la masa de agua en todo el proceso queda:
ΔQ = ΔQ1 + ΔQ2 + ΔQ3 = - 20 - 80 - 10 = - 110 Kcal.
Luego, planteamos las variaciones de entropía en cada una de las etapas:
ΔS1 = ∫ dQ/T = ∫ M*cl*dT/T = integramos = 1*1*[lnT] = [lnT] = evaluamos = ln(273) - ln(293) = - 0,071 Kcal/°K.
ΔS2 = ΔQ2/Tu = - 80/273 = - 0,293 Kcal/°K.
ΔS3 = ∫ dQ/T = ∫ M*cs*dT/T = integramos = 1*0,5*[lnT] =0,5* [lnT] = evaluamos = 0,5*( ln(253) - ln(273) ) = - 0,038 Kcal/°K.
Luego, la variación de entropía de la masa de agua en todo el proceso queda:
ΔS = ΔS1 + ΔS2 + ΔS3 = - 0,071 - 0,293 - 0,038 = - 0,402 Kcal/°K = - 402 cal/°K.
Espero haberte ayudado.
Un satélite geoestacionario orbita alrededor de la Tierra, ubicándose permanentemente sobre una misma recta radial, trazada desde el centro de la Tierra, y una de sus aplicaciones es para telecomunicaciones.
La velocidad angular de un satélite geostacionario coincide con la velocidad angular de rotación de la Tierra:
ω = 1 rev/día = 2π rad / 86400 s = (π/43200)= (π/43200) rad/s.
Luego, el radio orbital es igual a la suma de la altura con respecto a la superficie terrestre más el radio de la Tierra: r = h + RT (1).
Luego, y de acuerdo con la Segunda Ley de Newton, tenemos que la fuerza de atracción gravitatoria que la Tierra ejerce sobre el satélite es igual a la masa del satélite multiplicada por su aceleración centrípeta,
y recuerda la relación entre aceleración centrípeta y velocidad angular: acp = r*ω2, luego planteamos (consideramos el módulo de la fuerza de atracción gravitatoria):
G*MT*m/r2 = m*acp, sustituimos la expresión de la aceleración centrípeta y queda:
G*MT*m/r2 = m*r*ω2, hacemos pasaje de factor como divisor y queda:
G*MT/r2 = r*ω2, hacemos pasaje de divisor como factor y queda:
G*MT = r3*ω2, hacemos pasaje de factor como divisor y queda:
G*MT/ω2 = r3, hacemos pasaje de potencia como raíz y queda:
∛(G*MT/ω2) = r, sustituimos la expresión señalada (1) y queda:
∛(G*MT/ω2) = h + RT,hacemos pasaje de término y queda:
∛(G*MT/ω2) - RT = h, que es la altura a la que se encuentra el satélite con respecto a la superficie de la Tierra.
Solo queda que hagas el cálculo.
Espero haberte ayudado.
Recuerda la identidad trigonométrica:
sen(θ + 2π) = senθ*cos(2π) + cosθ*sen(2π) = senθ*1 + cosθ*0 = senθ + 0 = senθ.
Luego, observa la segunda ecuación:
y2 = 2*sen(k*x - ω*t + 2π) = aplicamos la identidad = 2*sen(k*x - ω*t) = 2*sen(k*x - ω*t + 0).
Luego, aplicas el principio de superposición y tienes para la onda resultante:
y = y1 + y2 = 2*sen(k*x - ω*t + 0) + 2*sen(k*x - ω*t + 0) = 4*sen(k*x - ω*t + 0).
Luego, concluyes que la amplitud de la onda resultante es A = 4.
Espero haberte ayudado.
3) Establecemos un sistema de coordenadas OXY con origen en el nudo donde concurren las tres sogas, eje OX positivo hacia la derecha y eje OY positivo hacia arriba. Luego, observa que las componentes de la fuerza T2 son ambas positivas (T2 apunta "hacia la derecha y hacia arriba"), y observa que la componente horizontal de T1 es negativa y su componente vertical es positiva (T1 apunta "hacia la izquierda y hacia arriba"). Luego, observa que tenemos los ángulos de inclinación de ambas fuerzas con respecto a la horizontal, y que el peso (W) tiene dirección vertical y sentido hacia abajo.
Luego, planteamos la condición de equilibrio, según las direcciones de los ejes:
- T1*cos(55°) + T2*cos30° = 0
T1*sen(55°) + T2*sen(30°) - W = 0
W = M*g.
Luego, observa que tienes un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas, que son los módulos de las tensiones de las cuerdas inclinadas (T1 y T2) y el peso del cuerpo colgado (W), por lo que queda que resuelvas el sistema de ecuaciones.
Haz el intento, y si te resulta necesario, no dudes en volver a consultar.
Espero haberte ayudado.
Observa que el móvil realiza su movimiento en dos etapas (consideramos un eje OX de posiciones, con origen en el punto inicial del movimiento del auto (t = 0), con sentido positivo acorde al sentido de desplazamiento del auto):
1) Movimiento Rectilíneo Uniforme, con los datos:
t0 = 0, v = 30 m/s, x0 = 0,
luego, su ecuación de posición queda:
x = 0 + 30*(t - 0), cancelamos términos nulos y queda:
x = 30*t,
luego evaluamos para el instante final de este movimiento (t = 0,75 s) y queda:
x = 30*0,75 = 22, 5 m,
que es la posición en la que se encuentra el auto cuando su conductor acciona los frenos;
luego, a partir de aquí comienza la segunda etapa:
2) Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, con los datos:
t0 = 0,75 s, v0 = 30 m/s, x0 = 22,5 m, a = - 6 m/s2 (observa que es una desaceleración),
luego, su ecuación de posición queda:
x = 22,5 + 30*(t - 0,75) + (1/2)*(- 6)*(t - 0,75)2, resolvemos el coeficiente en el último término y queda:
x = 22,5 + 30*(t - 0,75) - 3*(t - 0,75)2,
luego, evaluamos para el instante final (t = 5,75 s) y queda:
x = 22,5 + 30*(5,75 - 0,75) - 3*(5,75 - 0,75)2, resolvemos en cada término y queda:
x = 22,5 + 150 - 75 = 97,5 m,
luego, concluimos que el móvil se detiene a los 5,75 segundos como muestra el gráfico del enunciado,
cuando se encuentra a 97,5 metros de su posición inicial, por lo que tenemos que no choca con el
árbol caído, ya que logra detenerse a 2,5 metros antes de su posición.
Para la gráfica de la función aceleración, observa que tienes una función a trozos:
a(t) =
0 si 0 ≤ t < 0,75
- 6 si 0,75 < t < 5,75,
por lo que su gráfica es discontinua, con dos trazos horizontales, y un salto brusco para t = 0,75.
Espero haberte ayudado.
Hola quisiera saber como puedo resolver ejercicios donde deba hallar el angulo en tiro parabolico de este tipo asi: Un coco cae desde una altura de 30m. Un joven que se encuentra a 20m de la base de la palmera en el suelo lanza una piedra con una velocidad de 15m/s en el mismo instante en que se desprende el coco. Calcular el angulo con el que el joven debe lanzar la piedra para darle al coco.
Mas que la solucion necesito una idea de como resolverlo... Gracias---
bueno si no te dicen que el coco sale con una velocidad horizontal , guíate como si fuera un plano cartesiano la zona vertical (y-ordenadas) y la zona horizontal (x - abscisas) respectivamente cada uno desarrolla caída libre y movimiento rectilíneo uniforme un factor importante es que el tiempo para los dos fenómenos es el mismo ademas como te piden el angulo de tiro la velocidad es tangente al recorrido y lo descompones en dos ... uno vertical y horizontal con el angulo que se lanza...
Consideramos que la persona se encuentra a la izquierda de la palmera.
Establecemos un sistema de coordenadas OXY con eje OX sobre el suelo, con sentido positivo desde la posición del joven (origen) hacia la posición de la palmera, y con eje OY positivo hacia arriba.
Luego, planteamos las ecuaciones de movimiento:
Para el coco (caída libre):
x = 20 m (observa que el coco se mueve verticalmente, por lo que su posición horizontal es constante)
y = 30 - (1/2)*9,8*t2 (observa que la aceleración gravitatoria tiene sentido negativo, hacia abajo).
Para la piedra (tiro oblicuo):
x = 15*cosα*t
y = 15*senα*t - (1/2)*9,8*t2,
luego planteamos la condición de encuentro: las coordenadas horizontales y verticales de ambos móviles, respectivamente, coinciden:
15*cosα*t = 20
15*senα*t - 4,9*t2 = 30 - 4,9*t2 ;
hacemos pasaje de término en la segunda ecuación (observa que tenemos cancelación de términos opuestos) y queda:
15*cosα*t = 20
15*senα*t = 30;
luego dividimos miembro a miembro la segunda ecuación con la primera y queda:
senα/cosα = 30/20, resolvemos en ambos miembros y queda:
tanα = 3/2, componemos en ambos miembros de la ecuación con la función inversa de la tangente y queda:
α = 56,31°.
Espero haberte ayudado.