A continuación quedan disponibles para lectura, las consultas de la materia Biofísica CBC realizadas en esta entrada durante el 2do. cuatrimestre de 2012, con sus respuestas.
Nota: también hubo otras consultas en otras entradas del Blog, las cuales fueron respondidas en esas mismas entradas.
Esta entrada queda para sólo lectura.
En la portada del Blog, vas a encontrar el enlace a la página de Consultas para el cuatrimestre actual.
Hola profe, cuando pueda avise en qué aulas está dando las clases usted. ¡Muchas gracias!
ResponderEliminarHola Mari,
ResponderEliminarEstoy dando clase en los siguientes cursos:
* Martes y Viernes de 10 a 13 hs en el Aula 37, y
* Martes y Viernes de 14 a 17 hs, en el Aula 32,
ambos en el 3er. piso de la Sede Montes de Oca.
Saludos,
Miriam
hola profe yo tengo que dar final en diciembre y queria preguntarle hacerca de unos ejersicios que no yego a resolver
ResponderEliminardel primer parcial fecha 08/05/2012 tema 6 ejersicio n 3
yo plantie como me dice que la diferencia de presion se mantiene entonces iguale esto
diferencia de presion 1= diferencia de presion 2
8.n.l.pi/(s elevado al cuadrado)= 8.n.l.pi/2(S) al cuadrado
para plantear la seccion pense S2=2S1
en palabras es la seccion dos es dos veces la seccion 1
despues simplifique
y me queda
2.Q1(CAUDAL 1)=4.Q2(caudal 2)y al final hice
Q1=4/2.Q2 Y ME QUEDA
Q1=2Q2
despues no entiendo de ese mismo parcial el ejersicio n 4 no entiendo como justificarlo
despues del primer parcial 08/05/2012 tema 2 en el ejersicio 3
se la formula que tengo que plantear pero no se como poner los datos
luego del primer parcial n 22 del blog no me sale el problema a desarrollar n 1yo supuse dos tramos el primero donde dice que no hay rozamiento y el segundo donde si esta el rozamiento
yo para el segundo tramo pense que es un mruv porque tiene rozamiento y que su velocidad inicial es 6 m/s y su velocidad final es 0 m/s entonces luego prove usar la ecuacion complementaria para buscar la aceleracion y puse
(0 m/s) al cuadrado -(6 m/s) al cuadrado=2.a.18m
y tambien me pasa que no se como seguir
se que son varias preguntas y le agradeceria que me las responda
hasta luego
Hola,
ResponderEliminarSobre los parciales del 8/05:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2012/05/respuestas-del-parcial-del-80512-7-10.html
Lo de:
diferencia de presion 1= diferencia de presion 2
es correcto, por el enunciado.
Pero después no te quedan igualadas las resistencias (o sea que la ecuación que sigue, es errónea). A partir de la igualación de las diferencias de presión, es:
Q(total, 1er caso) . R(total, 1er. caso) = Q(total, 2do. caso) . R (total, 2do. caso)
(estoy usando Poiseuille DE CADA LADO: Deltap = Q . R)
Pero R(total, 1er. caso), es un PARALELO de dos resistencias.
En cambio, R(total, 2do. caso) es UNA resistencia.
Lo de S2=2S1 es correcto, si es que se refiere a:
S2: sección del caño de la segunda situación
S1: sección de CADA UNA de las resistencias del paralelo inicial. Hay DOS resistencias que tienen "S1" de sección.
Aparte otra cosa: cuando tengas S2^2, eso va a ser:
S2^2 = (2 S1)^2 = 4 . S1^2
ya que el cuadrado se distribuye.
No entiendo de dónde sacaste la ecuación de los caudales que citaste.
Fijáte si entendés el planteo de arriba, si no, avisáme.
-----------
Sobre el ejercicio 4 del mismo parcial: se justifica calculando la OSMOLARIDAD de cada lado. En ósmosis, el solvente va de la zona de MENOS osmolaridad hacia la de MAS osmolaridad. Si de ambos lados hay la MISMA osmolaridad, el fluido no pasa (es lo que sucede en este caso).
Acordáte que:
Os = i . concentración
(donde i es el factor de disociación)
-----------
Sobre el tema 2, ejercicio 3 de esa misma fecha:
- Tenés dos situaciones, 1) una con dos caños en paralelo, y 2) otra con un caño único.
1) Planteá la resistencia TOTAL Rtot, es un paralelo, te dan las secciones. A la longitud llamála "L" y a la viscosidad "n"; las vas a poder sacar de factor común.
2) Ahora tenés un caño único. PLanteá la NUEVA resistencia; esta vez es un sólo caño, llamála R' . La longitud y la viscosidad son las mismas que antes así que usás la misma notacion. La nueva sección va a ser S' (es incógnita).
Después, te piden que la resistencia de la NUEVA situación, sea IGUAL a la resistencia total del primer caso, o sea, planteás:
Rtot = R'
Ahí vas a poder simplificar varias cosas y despejás S'.
------------------
Sobre el primer problema de desarrollo del Parcial 022:
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/bio111004_A_p2.jpg
- Es correcto que en la zona con rozamiento es un MRUV. El motivo, es que la fuerza resultante es CONSTANTE, con lo cual la aceleración es CONSTANTE.
Es correcto usar la ecuación complementaria. La planteaste bien --> con la misma, hallás la ACELERACION.
Fijáte que te piden la masa del bloque ---> la masa está dentro de la 2da. Ley de Newton, eso quiere decir que tenemos que mezclar conceptos de cinemática con los de dinámica.
Sabemos de la 2da. Ley que:
Fresultante = m . a
La aceleración ya la calculaste. Las fuerzas que actúan son: Normal y Peso (que se compensan) y Rozamiento --> o sea que la resultante es el rozamiento --> esta fuerza va en SENTIDO contrario a la velocidad, entonces:
- 12 N = m . a
y ahí hallás la masa del bloque.
Para el punto b), te piden GRAFICAR posición en función del TIEMPO, entonces te conviene escribir la ecuación horaria:
x(t) = Xo + Vo(t- to) + (1/2) . a . (t - to)^2
Saludos,
Miriam
hola profe soy carla de nuevo en el problema en donde uso la ecuacion complementaria puede ser que el resultado sea 1 m/s al cuadrado
ResponderEliminary queria consultarle sobre un examen libre fecha 02/03/11
el ejersicio n 6 se la ecuacion que tengo que plantear
y despues hay otro examen libre de julio queria saber como justificar el ejersicio n 11 que es de osmosis y queria saber como poner los datos en el ejersicio n 8 de ese mismo parcial se que tengo que usar conduccion
gracias por su respuesta anterior ya que me son muy utiles
hasta luego
Hola,
ResponderEliminarSobre el primer problema de desarrollo del Parcial 022 (en el que se usa la ecuación complementaria): la aceleración da a = -1 m/s^2, el signo "menos" es válido si se considera que el bloque se desplaza hacia las x positivas. Es decir que: si tomaste un eje x apuntando hacia la derecha, y consideraste que el bloque se mueve de izquierda a derecha, entonces la aceleración da NEGATIVA. En cuanto a la masa del bloque, da 12 kg.
Pasando al ejercicio 6 del libre de fecha 02/03/11:
Sale planteando la ley de Poiseuillle dos veces.
*Primero considerá el caño de resistencia R, y escribís:
R = 8 . n . L/(pi. r^4)
La resistencia de este caño es la que se llama "R".
*Después volvé a escribir Poiseuille, pero para el OTRO caño (el que se agrega):
R' = 8 . n . L/(pi. r'^4)
A esta resistencia la llamé R' para diferenciarla de la otra. En r' va el nuevo valor.
Despues te dicen que estos dos caños están en paralelo, entonces planteás el paralelo entre R y R':
Rparalelo = R . R' /(R + R')
Y después comparás Rparalelo con el R original (los dividís miembro a miembro).
Sugerencia, tratá de hacerlo siguiendo estas ideas, y después decíme qué ecuación te queda así veo si hay errores.
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- Sobre el ejercicio de ósmosis del Libre del 07/08: hay que plantear la ecuación:
Delta Pi = DeltaOs . R . T
dos veces: en la situación antes, y en la situación después, y plantear la variación de osmolaridad relacionandola con las concentraciones.
- En el 8 de ese mismo final, se usa RADIACION, o sea, la Ley de Stefan-Boltzmann. Hay que plantear esa ley dos veces: y lo que cambia entre ambos casos es el AREA que se toma. En el primer caso, es el área de un cubo de arista L (6 . L^2), y en el segundo caso, es el área de los 8 cubitos de arista L/2:
Area TOTAL de los 8 cubitos = 8 . 6 . (L/2)^2 = 12 . L^2)
O sea, que planteás la Ley de Stefan Boltzmann en ambas situaciones, las dividís miembro y a miembro, y despejás la nueva potencia.
¿Pero estamos hablando del mismo final? Me refiero a éste:
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/bio_0807_FL_2.jpg
Saludos,
Miriam
PD: Te pido que trates de ser especifico en tus preguntas, y postees tu planteo, así puedo ayudarte en forma concreta.
hola profe soy ely de sede avellaneda queria pedirle por favor los sistemas de referencias por q me confundo cuando la gravedad es -o+
ResponderEliminarHola Ely,
ResponderEliminarSupongo que te referís a los problemas de tiro vertical.
En mi opinión, lo mejor es elegir un sistema de referencia POSITIVO HACIA ARRIBA. En ese caso, la aceleración de la gravedad es NEGATIVA, entonces:
a = - g
donde estoy llamando "g" al VALOR ABSOLUTO de la aceleración de la gravedad. g = 10 m/s^2 ("g" es un número positivo, pero "a", la aceleración, es NEGATIVA).
Es decir que las expresiones de MRUV quedan, si se toma un sistema de referencia con el eje x apuntando hacia arriba:
X = Xo + Vo . (t - to) - (1/2) . g . (t - to) ^2
V = Vo - g . (t - to)
Y la complementaria queda:
Xf - Xi = (Vf^2 - Vo^2)/ (-2 . g)
(A esa "g" de las expresiones no volvés a agregarle el signo menos; directamente reemplazás g por 10 m/s^2)
Para ver cómo se aplica esto, te recomiendo leer esta entrada de Blog:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2010/12/cosas-sobre-mruv-graficos-sistemas-de.html
Ahí hay un ejercicio resuelto de cinemática de DOS maneras: con el eje x hacia arriba, y con el eje x hacia abajo. Se incluyen los gráficos en función del tiempo, o sea, no sólo la resolución analítica. Mi recomendación es que uses el "Sistema A" que ahí se describe (en mi opinión, es más cómodo).
Saludos,
Miriam
Hola profe queria hacerle una pregunta : en que aula esta usted por la mañana? queria saber para ir como oyente....Gracias .
ResponderEliminarHola Gise,
ResponderEliminarEstoy dando clase en los siguientes cursos:
* Martes y Viernes de 10 a 13 hs en el Aula 37, y
* Martes y Viernes de 14 a 17 hs, en el Aula 32,
ambos en el 3er. piso de la Sede Montes de Oca.
Saludos,
Miriam
hola profesora, solo esta en montes de oca este cuatrimestre??
ResponderEliminarHola,
ResponderEliminarSí, sólo estoy en Montes de Oca, en los horarios que puse abajo.
Saludos,
Miriam
Hola a todos los lectores!
ResponderEliminarLes pido usar este espacio estrictamente para consultas sobre problemas que no les salgan, o conceptos de teoría que no entiendan, o incluso dificultades matemáticas que se les presenten en las resoluciones. Pueden consultar problemas de la guía, de parciales viejos u otros problemas que hayan encontrado, etc.
Los días y horarios en los que estoy, ya los dije abajo repetidamente!
Saludos,
Miriam
Hola profesora, le quería hacer una consulta sobre el problema 22. Que dice:
ResponderEliminarDos remolcadores llevan un barco de 1000 toneladas cada uno con una fuerza constante de 2.10^5N (las fuerzas van oblicuas) Si la fuerza de rozamiento que ejerce el agua sobre el barco es 10^5 N ¿Cuál es la aceleración del barco?muchas gracias,
Hola,profesora.. mi consulta es sobre el problema numero 12, que dice que un móvil recorre dos tramos ,el primer tramo,de 200m ,lo hace a un velocidad constante de 10m/seg. El 2do tramo lo hace a 10seg y en forma uniformemente variada,duplicando su velocidad en esos 10seg.. Me pide calcular la velocidad media en cada tramo y en el recorrido total.. bueno,calcule la velocidad media para el primer tramo y me dio 10m/seg .. pero el segundo no me sale.. desde ya muchas gracias!!!
ResponderEliminarHola Mechita,
ResponderEliminarPor el enunciado, supongo que te referís al problema 23. Como no especificás tu duda, te cuento las ideas principales.
- Acá hay un barco con varias fuerzas aplicadas y se pide la ACELERACION --> por lo tanto, seguro que hay que plantear la 2da. Ley de Newton, que dice:
Fuerza resultante = m .a
O sea: a = Fuerza resultante /m
La masa del barco es dato, así que, el problema pasa a ser: hallar la fuerza resultante. Para eso, tenemos que hacer un esquema con las fuerzas que actúan, y a partir de ahí, "componerlas" para hallar la resultante.
Veamos qué fuerzas actúan:
- Fuerza de rozamiento --> te la dan. Como el barco se mueve hacia la derecha (fijàte el dibujo), entonces la fuerza de rozamiento va para la izquierda.
- Fuerzas que hacen los remolcadores (son dos). Sugerencia: DESCOMPONER ambas fuerzas en las direcciones x e y, estos ejes se muestran en la figura que te adjunto. (clickeála para verla grande).
- Después de descomponer CADA fuerza en x y en y, hay que hacer la SUMA ALGEBRAICA de las componentes que están en x, entre sí., y las componentes que están en y, entre sí.
Fijáte que las componentes "y" se anulan entre sí, y sólo te quedan 3 componentes "en x". La suma algebraica entre ellas, es la FUERZA RESULTANTE.
Avisáme si ahora te sale, o cuáles son tus dudas en particular sobre este problema.
Saludos,
Miriam
PD: este tipo de problemas los vamos a ver en la clase del Viernes.
Hola Jessica,
ResponderEliminarLa velocidad MEDIA, por definición, es:
Vmedia = DeltaX /DeltaT
Para el segundo tramo, sabemos que lo hace en 10 segundos --> ahí tenemos Deltat. Nos falta DeltaX.
Fijáte que te dicen que el segundo tramo lo hace en forma "uniformemente variada" --> o sea, es un MRUV, así que podemos aprovechar las expresiones que sabemos para ese movimiento. Como buscamos DeltaX, planteamos:
Xf = Xi + Vi (tf - ti) + (1/2) a . (tf - ti)^2
Lo que necesitamos es DeltaX, pero esto es: DeltaX = Xf - Xi (es el desplazamiento), entonces, si pasamos restando Xi, es:
Xf - Xi = Vi (tf - ti) + (1/2) a . (tf - ti)^2
DeltaX = Vi . Deltat + (1/2) a . Deltat^2
En esta última expresión, tenemos Deltat = 10 seg, y Vi = 10 m/s, ya que la velocidad inicial del SEGUNDO tramo siempre es la velocidad final del PRIMER TRAMO (y ésa era constante de 10 m/s).
El problema es que falta la aceleración. Entonces usemos la otra fórmula que sabemos:
a = DeltaV/Deltat
El enunciado dice que "duplica la velocidad en esos 10 segundos"... o sea que la velocidad final va a ser de 20 m/s, con lo cual DeltaV = 10 m/s. Con este dato sacás la aceleración, después con la aceleración hallás DeltaX (con la ecuación de más arriba), y después con ese DeltaX hallás la velocidad media.
Avisáme si se entendió todo. Si te dio otra cosa, contáme qué fue lo que planteaste vos.
Ah! Falta para el RECORRIDO TOTAL. Esa pensála vos, tené en cuenta que la velovidad media SIEMPRE es DeltaX/DeltaT. Si no te sale, podés volver a consultarme.
Saludos,
Miriam
PD: nota para todos: si el problema que preguntan está en la guía, no hace falta que copien todo el enunciado, sólo el número de problema y la página. Si es un problema que encontraron en otro lado, ahí sí necesitaría el enunciado (o el link).
hola profe queria preguntarle varios ejersicios asi me ayuda a poder empezarlos del final de el 24 de julio de este año tema D2 ejersicio 12 lei un ejemplo parecido que tiene en el blog pero este no se como empezarlo
ResponderEliminarluego hay un ejersicio de el segundo parcial del primer cuatrimestre de este año el n 1 lo pienso como si tuviera una sola pila o con las dos
luego del primer parcial n 21 del blog ejersicio n E8 la opcion correcta la entiendo pero no entiendo la segunda parte que dice la temperatura de rocio no cambio
despues en el segundo parcial n 22 del blog el ejersicio om5 puedo usar esto h=pi/densidad.g
y por ultimo el primer parcial n 010 del blog ejersicio n 1
saco la variacion de energia mecanica tomando la base como cero y la altura que recorrio la saco haciendo h=h.cos de alfa y la fuerza resultante en este problema cual seria
gracias por su ayuda y espero me pueda contestar
hasta luego
Gracias profe, me salio bien la velocidad media del segundo tramo.. y el recorrido total lo que hice fue sumar los recorridos osea X,y los tiempos t .. ya que a los 200 metros tenia 20seg.. y en el segundo tramo 150 metros y 10seg. Saludos y gracias.
ResponderEliminarSubject: [cbcbiofisica] Re: Temas de Biofisica del CBC: Consultas 2do. Cuatrimestre 2012
Si disculpe olvidé escribir la consulta exactamente. Igual era saber eso, cómo resolverlo creí que con lo visto hasta ahora se podía.
ResponderEliminarmuchas gracias!
Hola Jessica,
ResponderEliminarCorrecto, para hallar la velocidad media total, usás el DeltaX total, que es la suma de los dos DeltaX, y usás también el Deltat total, que es 20 seg + 10 seg = 30 seg.
Saludos,
Miriam
Hola Mercedes,
ResponderEliminarDe todos modos, lo que sí podés ir haciendo en este problema, es: hacer el esquema con las fuerzas que actúan, y de "descomponer" cada fuerza por separado, en x y en y, como vimos en la parte final de la clase pasada.
Mañana vamos a ver Leyes de Newton, y a aplicarlas a los problemas. Si tenés tiempo, estaría bueno que chequees los materiales que dejé sobre Dinámica (acá en este Blog).
Saludos,
Miriam
Gracias profe, vi los power points y asistí a la clase, sin embargo nosé como resolver el ejercicio 30:
ResponderEliminar"Un bloque de 5kg desliza con rozamiento despreciable por un plano inclinado recorriendo, a partir del reposo, 1 m al cabo de 2 segundos
a)Hallar la componente del peso paralela al plano inclinado.
Yo obtuve la velocidad y después la aceleración con el dato del metro cada 2 segundos. También grafiqué y puse que tiene tres fuerzas, la Normal, el Peso y la fuerza que lo hace ir hasta abajo (la de rozamiento dice que es despreciable), pero nosé como sacar eso que me piden. Creo que igual no estoy entendiendo el concepto de lo pedido, porque la aceleración la reemplacé en la fórmula y de Fresult y también la masa, y me quedó "5kg* 0,125" y no me da el resultado. También saqué la fuerza peso con lo que me dice que da 50N.
muchas gracias,,
Hola profe, en la clase del Viernes (de 14 a 17hs) nos dejo un ejercicio de un plano inclinado que no nos daba el valor del angulo pero si la altura 3m y la base 4m.
ResponderEliminarCuando yo hago tangente = altura/base el resultado me da 0.75. Ese valor que es? La tangente del angulo? No se como llegar al valor del angulo.
hola profe soy recursante y estaba mirando unos problemas de parciales en algunos de ellos se como empezarlos pero no me salen poe completo los ejersicios son
ResponderEliminardel final de julio fecha 25/07/03 ejersicio n 7 se que hay conduccion pero no se como pensar en funcion de la entropia
luego un ejersicio del recuperatorio del segundo parcial el n E5 si cierro el circuito quedarian dos resistores en serie y en paralelo con el otro resistor que es el que esta en el dibujo arriba de la pila lo pienso de esa manera luego le queria preguntar del segundo parcial n 22 del blog el ejersicio de opcion multiple 6 yo hice 1p + 1p porque considere que estan
en serie y me dio 2py si le agrego 1 litro de agua la p seria 1p entonces hice 1/2p+1/p=3/2p dandolo vuelta me dio 2/3p
quisiera que me diga si esta bien
y por ultimo tengo un ejersicio que no se ni como empezar a resolver dice : para equilibrar el peso de una particula de masa M y carga negativa Q , colocada entre las placas A y B de un condensador separadas una distancia d es necesario aplicar una diferencia de potencial entre las placas tal que
y da opciones
1) diferencia de potencial AB=m.g/q.d
2) suendo el voltaje en A mayor que el voltaje de B
3)siendo diferencia de potencial =m.g.d/q
4)diferencia de potencial AB0m.g.d/q
diferencia de potencial AB=m.d.q/g
bueno eso es todo espero que me pueda ayudar
saludo y gracias por responder
Hola,
ResponderEliminarVoy citando partes de tu mensaje y te respondo:
1) "del final de el 24 de julio de este año tema D2 ejersicio 12 lei
un ejemplo parecido que tiene en el blog pero este no se como empezarlo"
https://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/bio120724_td_p2.jpg
En este problema tenés 3 resistencias en paralelo, y ese paralelo en serie con otra.
Pasos principales:
- Lo que te piden es la caída de potencial sobre la resistencia R. Esa resistencia R está dentro del "paralelo" de tres resistencias. Por lo tanto, esa caída de potencial es la misma para cada una de las tres resistencias, o bien, para el equivalente de las tres.
- Entonces: si supieras la corriente total Itot, si a esa corriente la multiplicaras por la resistencia equivalente del PARALELO, tendrías la caída de potencial sobre el paralelo.
- Esa corriente total Itot siempre se puede calcular: Itot = V/Requiv, donde Requiv es la resistencia equivalente de TODAS. Para calcularla, primero podés hallar la resistencia del paralelo de 3, y luego sumarle la resistencia en serie de 1,5 .R
- Entonces: Una vez que tengas la Requiv, sacás la Itot, y con la Itot podés calcular la caída de potencial sobre el paralelo.
2) "luego hay un ejersicio de el segundo parcial del primer cuatrimestre de este año el n 1 lo pienso como si tuviera una sola pila o con las dos"
Supongo que te referís a este problema:
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/bio120626_t5_p1.jpg
Esas dos pilas de 15 volts cada una conectadas en paralelo, hacen el MISMO efecto que si hubiera sólo una pila de 15 volts. El motivo es que al estar en PARALELO, la diferencia de potencial es la misma, NO SE SUMAN.
O sea: que podés hacer de cuenta que hay una sola pila DE 15 VOLTS.
Sería diferente si las pilas estuvieran "una a continuación de la otra, en SERIE", en ese caso sí se sumarían los voltajes y entonces tendrías 30 volts.
3) "luego del primer parcial n 21 del blog ejersicio n E8 la opcion correcta la entiendo pero no entiendo la segunda parte que dice la temperatura de rocio no cambio"
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/bio111004_A12_p2.jpg
La temperatura de rocío no cambió porque: la presión de vapor presente en el aire no cambió. Acordáte que:
Temperatura de rocío: temperatura para la cual pvsat(en Trocío) = pv presente
4) "despues en el segundo parcial n 22 del blog el ejersicio om5 puedo usar esto h=pi/densidad.g"
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/bio111004_A_p1.jpg
¿Estás llamando "pi" a la DIFERENCIA de presión osmótica? En ese caso, es:
h = pi /(densidad . g)
(la densidad y g van ambas en el denominador). Es correcto usar esto.
Y también vale que:
pi = DeltaOs . R . T
5) "y por ultimo el primer parcial n 010 del blog ejersicio n 1 saco la variacion de energia mecanica tomando la base como cero y la altura que recorrio la saco haciendo h=h.cos de alfa y la fuerza resultante en este problema cual seria"
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/bio_100514_p1_t531_1.jpg
- La altura que subió, es : Deltah = L . sin(alfa), donde L = 100 m (en tu expresión pusiste dos veces "h"; además, es seno en vez de coseno).
Sabiendo la diferencia de altura, podés calcular la variación de energía POTENCIAL: DeltaEp = m . g. Deltah
Además, tenés que sumarle la variación de energía cinética, y ahí vas a tener la variación de energía mecánica:
DeltaEm = DeltaEc + DeltaEp
- La fuerza resultante siempre es: Fresultante = m . a (2da. Ley de Newton) La masa la tenés, así que, si calculás la aceleración (te dicen que supongas que hace un MRUV), entonces calculás la fuerza resultante. La aceleración la podés calcular con la ecuación complementaria de MRUV.
Saludos,
Miriam
Hola,
ResponderEliminarQuería avisarte que acabo de responder tu otro mensaje, que tenía varias preguntas, más abajo. Dame tiempo a responder éstas, porque son muchas; si no hago a tiempo hoy, el Lunes te respondo.
Saludos,
Miriam
PD: Si tenés que dar final en Diciembre, como mencionaste más abajo en otro mensaje (¿y por qué siempre te ponés distintos nombres?), entonces no tenés que recursar. Obviamente podés ir como oyente al turno que quieras, pero no tenés que dar los parciales.
Hola Mercedes,
ResponderEliminarVarias cosas:
- Lo más importante conceptualmente es que en este problema: NO existe una "fuerza que lo hace ir hacia abajo" aparte del Peso y de la Normal.
Como bien decís, el rozamiento es despreciable, entonces el bloque NO está en contacto con NINGUNA otra cosa que pueda hacerle fuerzas. No hay ninguna cuerda atada al bloque, ni una grúa que lo arrastre, etc. etc.
O sea que en este caso sólo actúan P y N. Lo que hace ir "para abajo" al bloque, es solamente el efecto conjunto de N y P.
Es muy importante que en cada problema en el que tengas que ubicar las fuerzas que actúa, te hagas la siguiente pregunta: "¿QUIEN hace la fuerza?". Ningún objeto puede hacerse fuerza a sí mismo, ni tampoco puede haber fuerzas que no sean aplicadas por algo, o sea, siempre tiene que haber OTRO objeto que le hace fuerza (ejemplos: la tierra le hace el Peso, el piso le hace la Normal N).
- Sabiendo que en este caso actúan N y P, de ahí se deduce que el movimiento es MRUV, ya que hay una fuerza resultante constante y por lo tanto aceleración constante. Es correcto que hayas calculado la aceleración con el dato del metro y los 2 segundos, pero no la velocidad. La velocidad es DIFERENTE a cada instante, no hay UNA velocidad sino INFINITAS, ¿qué fue lo que calculaste?
- La componente del Peso paralela al plano inclinado, es lo que llamamos Px en clase.
- En este problema, la componente Py se compensa con la Normal, y sólo "sobrevive" la componente x del peso, o sea, Px. (Este problema es como el "caso particular que vimos hacia el final de la clase; es esa situación). Es decir, que en este problema, como no hay rozamiento ni ninguna otra cosa, queda, de acuerdo con la 2da, Ley:
Fresultante = m . a
La aceleración a mí me da 0,5 m/s^2. ¿Cómo te salió el 0,125?
Espero que esta información te sirva pero si necesitás más clarificaciones, volvé a preguntar, es un tema importante, especialmente el poder identificar qué fuerzas actúan en una situación dada.
Saludos,
Miriam
Hola Antonella,
ResponderEliminarEfectivamente, ese valor, 0,75, es la tangente del ángulo, o sea:
tg(alfa) = 3m / 4m = 0,75
Para sacar el valor del ángulo, se pasa "tangente" al otro lado como la función inversa, la cual es "arco tangente":
alfa = arctg (0,75)
La manera de hallar este valor es con calculadora, tenés que usar la función INVERSA de la tangente. Primero aseguráte que la calculadora esté en DEG (grados, DEGREES en inglés), y después tenés que usar una tecla que habilita las funciones trigonométricas inversas.
Te tiene que dar:
alfa = 36,86989
Directamente podés aproximar alfa a 37 grados.
También podés usar, si aparecen:
sen(37) = 0,6
cos(37) = 0,8
Saludos,
Miriam
A mi me dio ese número la aceleración porque para llegar a este como
ResponderEliminartenía posición y tiempo saqué primero velocidad media y después ese
dato lo usé para obtener la aceleración (vf-vo/tf-to)
Es que para poder obtneer Px no necesito de los grados?
Yo tengo Peso= 50N (5kg*10m/s^2)
Y si despejara en esa fórmula Fresult=m.a, siendo Fresult Px, siendo este 50N me daría 10m/s^2
Cómo obtengo 0.5 de aceleración?
muchas gracias, saludos
Mercedes
hola tengo dificultad en el mismo problema calculo la masa=5kg por la aceleracion=0,25m/s2 y obtengo 1,25 N
ResponderEliminarsera que me olvide de algun dato?
como obtuviste esa aceleración?
ResponderEliminarHola quiero hacer una consulta por el problema 22:
ResponderEliminarpara el primer objeto la sumatoria de fuerzas resulta 25 kgf (f1=10kgf y f2=15kgf)
si f1 + f2 = m * a y masa = 40 kg entonces 25/40=0,63 pero el resultado dice 6,25 m/s2
para el segundo objeto me pasa igual mi pregunta es:
cuando se yo que m es kg o N ??? porque si hago el calculo de m=50N el resultado da bien pero en otro ejercicio debo hacer el calculo con kg para obtener el resultado correcto (ejercicio 24)
en referencia al ejercicio 24 no entiendo que quiere decir "velocidad no nula"
hola en el ejercicio 31 obtengo un resultado diferente para el segundo objeto. hago el planteo con la ecuacion horaria de posicion (hice lo mismo con el primer objeto y obtuve buen resultado)
ResponderEliminarel planteo final queda mas o menos asi:
13 m = 5m/s2 * (t)2
13m/5m/s2 = t al cuadrado (metros se va con metros y entonces)
2,65 segundos al cuadrado = t al cuadrado
paso el exponente como raiz y obtengo la mitad del resultado 1,61 segundos cuando deberia ser 2,65 segundos
donde me equivoque?
hola en el ejercicio 32 dice "una colina de 30 metros de altura"
ResponderEliminarese es el valor de cateto opuesto o distancia de la hipotenusa?
Hola Andrés,
ResponderEliminarLa ALTURA se toma VERTICAL, entonces es el cateto opuesto al ángulo que está formado entre: la pendiente del plano inclinado (ésa sí es la "hipotenusa") y el piso horizontal.
De todos modos, con los datos de ese problema, no podrías averiguar el ángulo, ni la hipotenusa. La idea de ese problema es hacerlo usando ENERGIA (vamos a comenzar a ver este tema en la clase de mañana).
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminar¿Con "segundo objeto" te referís al que cae por el plano inclinado, apoyado en él?
Si aplicás la ecuación que escribiste: "13 m = 5m/s2 * (t)2 " al cuerpo que cae por el plano inclinado, entonces el error es el siguiente: la aceleración en ese caso NO es 10 m/s^2, ya que el cuerpo tiene DOS fuerzas aplicadas: P y N. En clase vimos que, en ese caso (sólo en ese caso), la aceleración da: a = g . sen(alfa) (el alfa lo podés calcular por trigonometría).
La aceleración es de 10 m/s^2 cuando SOLAMENTE está la fuerza PESO y nada más.
Para el cuerpo en caída libre, ahí sí, la aceleración es de 10, pero en este caso recorre sólo 5 m.
Saludos,
Miriam
Hola,
ResponderEliminarVarias cosas:
- La masa NUNCA se mide en Newton. "Newton" es unidad sólo de fuerza. Cuando te dicen que m = 40 kg, ese "kg" se refiere a KILOGRAMOS MASA. Por más que te haya dado el problema cuando pusiste "m" en Newton, está mal, porque la masa nunca puede ir en dicha unidad.
- De la misma manera, NUNCA te pueden dar una fuerza en "kg", o sea, "kilogramos masa", porque "kg" NO es unidad de fuerza.
- En este problema te dicen que las fuerzas están en "kgf" (no confundir con "kg") --> "kgf" se lee KILOGRAMOS FUERZA (NO son kilogramos masa). La equivalencia con los Newton es:
1 kgf = 10 N
(en realidad es 9,8, pero bueno, usamos 10 para redondear).
Por lo anterior, el error en tu planteo fue que confundiste los "kg" con los "kgf". Te queda (para el primer caso):
a = 25 kgf / 40 kg = 0,625 kgf/kg
Acá falta un paso, ya que queda la aceleración en una "mezcla de unidades". El paso que falta es pasar "kgf" a "Newton":
a = 0,625 . 10 N/kg
Y ahora reemplazamos lo que es Newton:
1 N = 1 kg . m/s^2
a = 0,625 . 10 . (kg . m/s^2)/kg
Ahora sólo falta simplificar "kg" (kilogramo MASA):
a = 6,25 m/s^2
Saludos,
Miriam
Hola Mercedes,
ResponderEliminarVarias cosas sobre el ejercicio 30 de página 21:
- Si calculaste vmedia como vmedia = DeltaX/DeltaT, es correcto (aunque no se pide en este caso), pero lo que
está MAL, es usar esa velocidad MEDIA para reemplazarla en fórmulas de MRUV.
- Cuando tenés a = Vf - Vo/(tf - to), NINGUNA de esas velocidades es una velocidad media. Vo es la inicial
y Vf es la final.
- Para calcular la aceleración con esos datos cinemáticos, usás:
Xf = Xi + (1/2) . a . (DeltaT)^2
ya que te dicen que parte del reposo. Podés elegir Xi = 0, entoncs Xf = 1m, y DeltaT = 2 seg. Y despejás la
aceleración, que da 0,5 m/s^2.
- Es correcto que Fresult = Px. Y es correcto que P = 50 N, pero eso es P, no Px (Px es una componente del Peso,
no todo el peso). Tenemos:
Fresult = Px = P . sen(alfa)
Pero como Fresult = m . a, entonces:
m . a = Px
Y como ya tenés la aceleración, automáticamente tenés la componente Px, que es lo que te piden.
Espero haber respondido tus dudas; si no, volvé a preguntar. Te recomiendo también que releas mi mensaje
anterior (el que te envié el 01/09) sobre las fuerzas actuantes, eso es muy importante conceptualmente.
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Para Andrés: ¿Cómo te salió el 0,25 de aceleración? Más arriba en este mensaje, expliqué en detalle cómo
lo planteé.
Saludos,
Miriam
Hola Mercedes y Andrés,
ResponderEliminarAcabo de responderles ampliamente arriba de todo, ya que acá en este "hilo", las respuestas anidades ya se hacen incómodas de leer.
Saludos,
Miriam
Muchas gracias profe, ahora si salió.
ResponderEliminarY releí lo de las fuerzas actuantes, muchas gracias!
hola profe entre a tu pagina y me sirvio mucho gracias
ResponderEliminarHola! no me sale el punto B del ejercicio 32, de la pagina 21. Trate de usar todas las formulas para calcular la velocidad, pero tengo que tener A y no la tengo, ni puedo averiguarla. como hago??
ResponderEliminarhola miriam: estoy reperdido no me sale ningun ejercicio
ResponderEliminaren el ejercicio 35 no entiendo como calcular el punto b. no se que planteo debo hacer? calculo con Lp=-m*g*(Hf-Hi) y me da un valor positivo (en el resultado aparece con signo negativo)
en el 32 salio bien el punto a pero como se me iba a ocurrir que el valor de energia mecanica es igual a energia cinetica final?
el 34 me salio bien pero estuve horas (posta!!)
en el ejercicio 37 estoy trabado, no puedo avanzar, no entiendo como debo plantear el problema, como puedo calcular la Fresultante?
HELP PLEASE!!!
hola otra vez ahora tengo problema con el 38
ResponderEliminarcomo calculo la velocidad sin conocer la masa?
hola: ahora empece con los ejecicios de opcion multiple. en el ejercicio obtuve mediante dos metodos como respuesta 180 metros pero en resultados aparece como opcion correcta 360 metros de altura maxima. primero use la formula alternativa delta x = velocidad final 0 menos 60 m/s al cuadrado y divido por menos g *2
ResponderEliminarsino obtengo el tiempo con t = delta v / a, esto me da 6 segundos y luego aplico la ecuacion horaria para posicion y tambien obtengo 180 metros.
que estoy haciendo mal?
hola no entiendo el ejercicio 5 de opciones multiples. el movil parece disminuir su velocidad todo el tiempo sin embargo es constante en -0,5m/s o sea que respuestas a,b,e y f no son posibles. pero lo que no se es como comprobar lo de las fuerzas....
ResponderEliminargracias por la paciencia parece que te invado de preguntas.
Muchas gracias por tus comentarios!
ResponderEliminarSaludos,
Miriam
Hola Julieta,
ResponderEliminarEs cierto que en este problema no tenés el ángulo alfa, pero en este caso, no hace falta.
- Primero, hacé un esquema con la situación (la pendiente, con el esquiador cayendo), y leé atentamente el enunciado.
- En el esquema ubicá las FUERZAS que actúan sobre el esquiador: Peso y Norma. Fijáte que el enunciado te dice que se puede despreciar el rozamiento --> y como el esquiador no está en contacto con ninguna otra cosa (cuerdas, cadenas, etc.), entonces las UNICAS fuerzas aplicadas sobre él son sólo ésas, P y N.
- Tenés como datos:
- la ALTURA inicial del esquiador (30 m).
- la VELOCIDAD inicial del esquiador (vi = 6 m/s)
- la ALTURA final (se entiende que cero, porque llega hasta la base de la colina)
La INCOGNITA es la VELOCIDAD final.
Como estás relacionando POSICIONES con VELOCIDADES (NO con el TIEMPO), ahí es donde conviene tratar de usar energía. Entonces recordemos uno de los teoremas más importantes:
Emf - Emi = LFNC
(Variación de energía mecánica = trabajo de las fuerzas no conservativas).
Lo que hay que hacer es desarrollar cada miembro de la ecuación en negritas:
- en el IZQUIERDO, reemplazás las energías cinéticas y potenciales, finales e iniciales. Acordáte que:
Em = Ec + Ep, entonces: Emf = Ecf + Epf, y Emi = Eci + Epi
- en el miembro DERECHO, haay que poner el trabajo de las fuerzas NO conservativas. Entonces:
- el Peso es CONSERVATIVA, así que, no se tiene en cuenta en este caso.
- La Normal es PERPENDICULAR al movimiento del esquiador, por lo tanto, el TRABAJO de la Normal es cero.
- No hay rozamiento, ni ninguna otra fuerza no conservativa.
Por lo tanto, LFNC = 0.
Entonces queda: Emf - Emi = 0. Reemplazás las expresiones de las energías, y despejás la velocidad final.
Hay otros problemas que se resuelven con el mismo estilo; sólo que en varios de ellos, sí hay trabajo de fuerzas no conservativas, entonces hay que calcularlo.
Espero que se entienda, si no, avisáme.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés!
ResponderEliminarVamos por partes:
- Ejercicio 35, punto b): lo que te piden es el trabajo de las *fuerzas de rozamiento*, NO el trabajo de la fuerza peso. La expresión que colocaste, Lp = - m . g . (Hf - Hi), es el trabajo DEL PESO, y este último sí es positivo, ya que en promedio el muchacho *baja* 1 m.
Veamos cómo calcular el trabajo del rozamiento: el problema es que no conocemos la fuerza de rozamiento numéricamente, además la trayectoria es circular, y no sabemos si el rozamiento va cambiando en distintas posiciones del chico. Pero tenemos otra forma de calcular el TRABAJO del rozamiento:
LFNC = Delta Em
LFNC = Emf - Emi
El miembro izquierdo es el "trabajo de las fuerzas no conservativas". Incluye: el trabajo de la Normal, el del Rozamiento, y el trabajo de otras fuerzas no conservativas que pudiera haber. En ESTE caso, el trabajo de la Normal es cero porque es PERPENDICULAR a la dirección de movimiento. Y, además, la única otra fuerza no conservativa es el ROZAMIENTO. Entonces:
LFNC = Lrozamiento --> y esto es lo que hay que calcular
Entonces queda:
Lrozamiento = Emf - Emi
y después, desarrollás el miembro derecho, expresando las energías cinética y potencial. Tené en cuenta que cuando el chico alcanza la altura de 3 m del otro lado de la pista (punto "final"), tiene velocidad cero en ese instante (porque ahí es justo cuando "pega la vuelta").
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Ejercicio 32: la manera de darse cuenta que Emi = Emf (ojo, eso es en ESTE problema, NO siempre es así, por ej. en el 35 NO es así), es analizando QUE fuerzas actúan, y analizando CUALES son las fuerzas NO conservativas, y cómo se mueve el sistema. Por eso siempre recomiendo hacer un DIBUJO de la situación, en ese esquema MARCAR las fuerzas que actúan, fijarse qué es lo que pasa (si alguna fuerza no hace trabajo, por ejemplo).
Sobre este problema 32, fijáte lo que le escribí a Julieta hace un ratito (está apenas más abajo): hice el análisis de la situación hasta llegar a la conclusión de que LFNC = 0.
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Sobre el 34: no te preocupes si tardás mucho con los problemas al principio, es normal, y no es pérdida de tiempo! (hablo en serio) Es entrenamiento mental, y vas a ver que a medida que avances vas a tardar muchísimo menos en resolverlos.
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Ejercicio 37: primero te aclaro que para hacer este ejercicio, tenemos que ver gráficos de Fuerza vs. posición. En nuestros cursos, los vamos a ver recién este Viernes. De todos modos, te comento brevemente algunas cosas:
- Lo que se representa en el eje VERTICAL en ese gráfico, es la componente x de la fuerza resultante. Sólo conociendo la componente x (que es la que te dan), alcanza para resolver lo que piden.
- De todos modos, si el cuerpo se mueve EN FORMA RECTILINIEA en la dirección x, eso quiere decir, seguro, que la componente y de la resultante es cero. Con lo cual, esa F que te dan es directamente la resultante.
- En un gráfico Fresultante vs . x, el AREA desde x1 hasta x2, entre el gráfico y el eje x: es el TRABAJO de la Fresultante cuando el cuerpo va desde X1 hasta X2. Además, vale que:
Trabajo de la Fresultante(desde x1 a x2) = Ecinetica (en X2) - Ecinetica (en X1)
Esto te permite relacionar áreas con energías cinéticas.
Avisáme si ahora podés avanzar.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarEn este ejercicio la masa no hace falta, se simplifica.
Siempre hacé un esquema y fijáte qué fuerzas actúan. En este caso, si la piedra está en el aire y si despreciás el rozamiento (eso dice el enunciado), tenés solamente EL PESO, no hay ninguna otra fuerza. El Peso es una fuerza conservativa, por lo tanto no hay fuerzas no conservativas, por lo tanto: LFNC = 0, eso quiere decir que: Emf - Emi = 0.
Entonces, escribí las energías, expresándolas como suma de cinética y potencial. A la masa llamála "m", vas a ver que sale de factor común y se simplifica.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarEstás haciendo todo bien (las dos formas son correctas); justo en la respuesta de ese problema hay un error de tipeo. La respuesta correcta es, efectivamente, la d) 180 m.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarNo disminuye su velocidad todo el tiempo. Fijáte que estás graficando X, la posición --> lo que sí disminuye todo el tiempo es X, eso quiere decir que la velocidad es siempre NEGATIVA.
Que la velocidad sea NEGATIVA, en principio no nos dice si aumenta o si disminuye, porque podría ser negativa e ir aumentando, o bien, podría ser negativa e ir disminuyendo. Analicemos esto en más detalle:
- Como dije arriba, la velocidad es siempre negativa, ya que la PENDIENTE del gráfico X -T es negativa --> y la pendiente en el X-T está asociada a la VELOCIDAD. VELOCIDAD negativa significa que - si pusiste un eje X positivo hacia la derecha- que el móvil se está moviendo hacia la izquierda.
- la primera parte del gráfico, hasta los 40 min, es cóncava. Fijáte que, a medida que aumenta T, en ESA zona, la pendiente se va haciendo cada vez "más cerca de la horizontal". O sea: esa zona es CONCAVA, y las zonas cóncavas tienen ACELERACION POSITIVA. Entonces: hasta los 40 minutos, tenés velocidad NEGATIVA y aceleración POSITIVA. --> cuando la aceleración y la velocidad tienen los signos "cruzados", esto significa que el móvil va cada vez más despacio.
- la segunda parte del gráfico, desde los 40 min hasta los 80 min, es CONVEXA. Las zonas CONVEXAS en el gráfico X-T tienen ACELERACION NEGATIVA. Como la velocidad es negativa (porque la pendiente lo es), y la aceleración también, entonces el móvil se está movimiendo cada vez más rápido.
- Para ver lo de las fuerzas acordáte de la 2da. Ley:
Fresultante = m . a
Así que, como m es siempre positiva, si la aceleración es positiva, la Fresultante también lo es, y viceversa.
- Otra cosa: no entendí qué quisiste decir con "constante en -0,5 m/s" (?). La velocidad no es constante... si hubiera un tramo de velocidad constante, en ese tramo el gráfico X-T sería una RECTA, pero fijáte que no hay ningún segmento de recta.
Fijáte si con esto podés resolver cuál de las opciones es.
Saludos,
Miriam
Hola profe, le hago una pregunta sobre el ejercicio 36. El c es sobre potencia, pero el d) no lo es no? Si no lo es cómo calculo la energía que pierde el hombre? Muchas gracias!
ResponderEliminarHola Mercedes,
ResponderEliminar- Efectivamente, el ítem c) es sobre potencia. La potencia media de una fuerza se calcula haciendo el COCIENTE entre el trabajo que hace esa fuerza y el tiempo que actúa dicha fuerza.
O sea: Potmedia = L/DeltaT
Ese trabajo es el de la fuerza que hace el hombre sobre la barra.
Si te animás, tratá de encararlo. De todos modos, mañana vamos a ver este tema en clase.
- La primera pregunta del ítem d) no usa potencia, o sea, que ya podrías hacerlo. Para resolverlo, tenemos que leer muy bien el enunciado. Fijáte que nos dicen que: "Calcule la energía que pierde el hombre sabiendo que ... sólo el 12% de esta energía" ("esta energía" es la energìa que pierde el hombre) se aprovecha en realizar trabajo sobre la barra".
Tratemos de armar una ecuación con esa relación. LLamemos:
E --> energía que pierde el hombre
L --> trabajo que hace el hombre sobre la barra.
Es decir que nos están diciendo que L es el 12% de E:
L = (12/100) . E
(En otras palabras: no toda la energía que pierde el hombre va a parar a la barra; tan sólo el 12%)
Como L se calculó en el punto b), entoces se reemplaza y se puede despejar E.
En la segunda pregunta del mismo ítem, se pide la velocidad (es una velocidad media) a la cual pierde energía, o sea, la energía perdida por unidad de tiempo. Esto es:
V(de perdida de energía) = E/10 s
Saludos,
Miriam
gracias miriam me pongo a trabajar en eso
ResponderEliminarHola Profe, con respecto al Ejercicio 35 c) no se cómo calcular para ver si podría haber llegado hasta una altura de 4 mts. Gracias.
ResponderEliminarProfe, le escribo de nuevo por un ejercicio de parcial que encontré. es sobre un ascensor y dice así : Una persona de 70 kg sube en un ascensor desde la planta baja hasta su oficina. El ascensor sube en tres etapas: acelera constantemente a 5 m/seg 2 durante 2 seg, viaja con velocidad constante durante 3 seg y frena en 2 seg de modo uniforme hasta detenerse. ¿Cuál es el máximo valor de la fuerza de contacto entre la persona y el ascensor ? Grafique la posición de la persona durante todo el trayecto descrito en función del tiempo.
ResponderEliminarEn cuanto a la primer pregunta yo calculé el valor de T en cada tramo, en el primero me dio 1050 N , en el segundo 700 N y el tercero no se cómo hacerlo. Quería saber si voy orientada porque no tiene respuesta. Gracias :)
Hola Aldana,
ResponderEliminarCon el enunciado tal como está, el muchacho llega a 3 m al otro lado, y no a 4 m.
Para que llegue a 4 m, hay que cambiar algo en la "situación" para que pueda llegar más alto.
Por ejemplo: en este problema hay ROZAMIENTO. Si no hubiera rozamiento, sólo estarían el Peso y la Normal. Si sólo estuvieran el Peso y la Normal, el trabajo de las fuerzas NO conservativas sería CERO y por lo tanto Emf - Emi = 0, como lo cual SE CONSERVA la energía mecánica. Y si planteás esta conservación, entonces vas a poder despejar la altura final, y te va a dar 4 m.
Otra posibilidad es que el chico, en vez de "dejarse caer", se tire con una velocidad inicial DIFERENTE DE CERO, hacia abajo. Entonces, va a llegar más arriba de lo que llegaría si sólo se deja caer.
(No hace falta resolver este ítem analíticamente; es mas bien conceptual).
Saludos,
Miriam
Hola Aldana,
ResponderEliminar(Supongo que cuando hablás de "T", te referís a la fuerza Normal, la que hace el piso sobre la persona.)
Es correcto lo que hallaste en los primeros dos casos: 1050 Newton en el primero y 700 Newton en el segundo; en ambos casos sale con la 2da. Ley de Newton.
Fijáte que, en realidad, NO te preguntan el valor de N, sino sólo cuándo es mayor ese valor. Físicamente, en la 3ra. etapa, cuando el ascensor va para arriba frenando, eso significa que tiene una aceleración negativa (hacia abajo), eso quiere decir que la Normal es MENOR que el peso:
N = m . g + m . a ----> de acá sale N, fijáte que si "a" es negativa, N da más chica que m . g
Entonces, en el 3er. caso, seguro que la N va a ser la menor de los tres casos. Y por lo tanto, la mayor N va a ser la del primer caso. Eso ya responde la pregunta, sin necesidad de cuentas.
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De todos modos, si en el 3er. caso querés calcular numéricamente N, acá va la explicación:
En este caso hay que hacer un cálculo auxiliar de CINEMATICA para hallar primero la aceleración. Esa aceleración después se reemplaza en la 2da. Ley de Newton, arriba. Veamos cómo calcular la aceleración:
- Nos dicen que frena en 2 s --> esto es un DeltaT.
- Para hallar la aceleración podríamos usar: a = DeltaV/DeltaT. El problema es que tenemos DeltaT, pero no conocemos la velocidad inicial de esta etapa (la final sí, es cero, porque se detiene).
Es decir que si tuviéramos la velocidad inicial, calcularíamos:
a = (0 - Vi)/2 segundos , (2)
y ahí ya tendríamos la aceleración para reemplazar en la 2da. Ley (ecuación de arriba).
Tengamos en cuenta que esta "velocidad inicial" de la etapa de frenado, es la misma velocidad de la 2da. etapa, cuando el ascensor va a velocidad constante. Y, además, es la misma "velocidad final" de la PRIMERA etapa, cuando el ascensor acelera.
Entonces: para la PRIMERA etapa (que es un MRUV) le calculás la velocidad final (se supone que el ascensor parte del reposo en la planta baja):
Vf = 0 m/s + 5 m/s^2 . 2 s = 10 m/s --> ésta es la misma velocidad constante de la 2da. etapa y la inicial de la 3ra. etapa, con esta velocidad calculás la aceleración en la 3ra. etapa. Y después usás la 2da. Ley de Newton.
Saludos,
Miriam
PD: también te respondí en la otra entrada de Blog, donde hiciste una pregunta en un problema de un ascensor.
ResponderEliminarhola profe queria preguntarle acerca del primer parcial fecha 08/05/12 tema 2 ejersicio 3 usred me habia dicho que sacara como factor comun la longuitud y la viscocidad
ResponderEliminaryo lo que pense despues fue igualar lad resistencias porque el problema diceque la resistencia original y la nueva son iguales entonces yo pense
RH=RH´
8.n.l.PI/(S)al cuadrado=8.n.l.pi/(s)al cuadrado
despues de esto como el problema dice que los caños originales estan en paralelo la resistencia equivalente es R/2
tampoco se como puedo ponerlo dentro del problema
y despues del libre fecha 02/03/11 ejersicio n 6 lo que pude plamtear fue R1=8.n.l/pi.(r) a la cuarta para el caño 1
y para el caño 2 RH=8.n.l/pi.(r) a la cuatta al cuadrado lo dividi miembro a miembro y me quedo RH1/RH2=8.(1cm)elevado a la cuarta/8.(0.5) a la cuarta
y esto me dio RH1/RH2=8/1/2
IGUAL A 1/16 este es el resultado al que yege y no se como seguir y despues estaba haciendo del blog uno ejersicios de hidrostatica de titulo problemas de hidrostatica (7)
de ahi yo hice el ejersicio n 2
y plantie varias veces hidrostatica y hice
Pa-Pb=densidad .g.variacion de h (1)
( con respecto a que presion poner primero cuando se calcula la presion manometrica se pone primero la de mayor valor y despues la de menor valor)
Pb-Pc=densidad .g. variacion de h (2)
Pc-Pa =densidad .g. variacion de h(3)
y luego el problema me dice que la densidad del liquido superior es la mitad del liquido inferior con lo cual plantie densidad de A =1/2 de la densidad de B
pense que se podria dividir miembro a miembro la ecuacion n 1 y la ecuacion n 2 para sacar la presion en b
Pa-Pb= 1/2 densidad de b .g.variacion de h/Pb-Pc=densidad de b .g. variacion de h
y despues no se como lo puedo seguir
le agradeceria si me pudiera responder
con respecto a lo que yo le habia dicho antes si tengo que dar final en diciembre lo que pasa que yo dige que estoy recursando como una manera de decir que estoy yendo de oyente y con respecto a tener diferentes nombres era porque estaba haciendo preguntas desde otra computadora porque la mia estaba rota y en esas computadoras no estaba registrado mi email para que saliera mi nombre esa era la razon por la cual tenia diferentes nombres disculpe si le ocasione alguna comfusion hasta luego
espero su rta
hola miriam, el ejercicio 4 que escribiste en el pizarron el viernes dice asi:
ResponderEliminarun cuerpo de 20 kg se desploma a 40 m/s e ingresa a una zona de rozamiento como muestra la figura, luego asciende por un pano inclinado 60 grados sin rozamiento alcanzando una altura de 20 m.
lo escribi bien o me falta algun dato?
si no hay rozamiento como sube por el plano, es una escalera?
gracias.
Hola Andrés,
ResponderEliminarDonde colocaste "se desploma" debería decir se desliza. Fijáte en la figura que di: el bloque se mueve horizontalmente hacia la derecha. El resto del enunciado está bien.
El plano inclinado NO es una escalera (y aunque lo fuera, ¿cómo subiría el bloque? no es una persona!). El plano inclinado es una superficie inclinada, sólo eso. Sube porque cuando llega al pie de la pendiente, ya venía con cierta velocidad.
Pensá qué le pasa al cuerpo a medida que va subiendo por el plano inclinado. Sugerencias: 1) pensá qué fuerzas actúan sobre el bloque en la superficie horizontal, 2) qué fuerzas actúan sobre el bloque en la pendiente, 3) qué pasa con la energía mecánica en la superficie, 4) qué pasa con la energía mecánica en la pendiente (se conserva o no?).
Saludos,
Miriam
Hola profe, le hago una consulta sobre el primer ejercicio que dejó el otro día en el pizarrón. Nosotros desconocemos qué representa el eje x e y del gráfico?
ResponderEliminarHola Mercedes,
ResponderEliminarEl dibujo de ese ejercicio (el Nro. 1), es el dibujo del riel de una "montaña rusa" tal como se vería si te ubicás "de costado". La línea horizontal es el piso, y verticalmente, se ve la altura del riel en cada punto.
O sea, en vez de un plano inclinado, es una superficie más complicada, pero es el mismo tipo de vista.
Si querés pensarlo como un x-y... entonces el "x" sería la distancia que se desplaza horizontalmente, y el "y" sería la ALTURA.
Acordáte que comentamos algo sobre cómo encarar este ejercicio.
No sé si con esto te aclaro algo. Avisáme.
Saludos,
Miriam
En el ejercicio tres del pizarron, solo actúa la fuerza peso?
ResponderEliminarun saludo
Candela
Hola Candela,
ResponderEliminarEl Peso solamente NO, pensá que hay una grúa que lo está sosteniendo. --> o sea que hay una fuerza que hace la grúa.
Saludos,
Miriam
Profe le consulto sobre los ejercicios de multiple choice el 6), 8) y 9) de la primera unidad.
ResponderEliminaren el 6 y 8 no enteindo como llega a esos resultados. No entiendo porqué en el 6) "la bolsa de papas que pese 50kgf en la Tierra, tendrá una masa de 50 kg en todas partes." Si P=m.g por lo tanto m no debería ser igual a 5kg? ya que g=10m/s^2
8) No entiendo porqué está ascendiendo y frenando, yo hubiera dicho que está descendiendo porque el resultado obtenido es negativo "g/10"
9) No entiendo como obtener la aceleración, actúan dos fuerzas la fuerza peso y otra que es con la que la niña se mueve, que iría en forma oblicua hacia arriba. Por lo tanto Lfnc no es igual a 0.
Pero LFresult= P-F? Me pierdo
de igual forma llegué a escribir:
ResponderEliminar(1/2m*vf^2+m.g*Hf)-(1/2m*vo^2+m.g*Ho)=Lfnc
Hola Profe, le hago una consulta sobre el ejercicio 5 de Fluidos. En función a los datos dados sobre los diámetros de los émbolos, uno de mayor y otro de menor tamaño, calculé el valor del área a partir de pi*radio
ResponderEliminar^2. Una vez que obtuve los valores de las Areas, intenté calcular la presión que ejerce el auto (1000 kg) considerando que la fuerza es igual al Peso, pero cuando igualo ambas presiones para despejar la fuerza del émbolo más pequeño no llego al resultado. Quería saber si está bien el procedimiento. Gracias.
Hola Mercedes,
ResponderEliminarProblema 6) Fijáte que te dan como dato el PESO en kgf, es decir, KILOGRAMOS FUERZA, acordáte que:
1 kgf = 10 Newton ----> Por lo tanto, P = 500 Newton
Esto significa que, como P = m . g, entonces:
m = P/g = 500 Newton / 10 m/s^2 = 50 kg
Y la masa es la misma en cualquier lado, no cambia.
El error es que usaste los "kgf" como si fueran Newton.
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Problema 8) Varias cosas:
*) ¿Cómo es que te dio "g/10"? (además, g/10 es positivo) ¿Qué fue lo que planteaste?
En este problema hay dos fuerzas aplicadas en la persona:
- la fuerza que le hace el piso (N)
- su peso (P)
El enunciado dice que N = (4/5) P. Entonces planteamos la 2da. Ley de Newton, con un sistema de referencia positivo hacia arriba:
N - P = m . a
Reemplazando N, y despejando la aceleración, da a = (-1/5) g. Dado que g = 10 m/s^2, eso quiere decir que a = - 2 m/s^2.
*) Otra cosa. No hay que confundir aceleración con velocidad. Aceleración negativa NO QUIERE DECIR que vaya hacia abajo. Si la **VELOCIDAD** fuera negativa, eso querría decir que el objeto desciende.
Pero acá no te da negativa la velocidad sino la ACELERACION. Eso quiere decir que la aceleración "apunta hacia abajo" --> y por lo tanto, la FUERZA RESULTANTE "apunta hacia abajo".
Entonces pueden pasar dos cosas:
- que el cuerpo vaya hacia arriba (velocidad positiva), pero como la FUERZA RESULTANTE apunta hacia abajo, se estaría frenando (va para arriba pero cada vez más lento).
- pero también podría suceder que el cuerpo vaya hacia abajo (velocidad negativa), en este caso, como la aceleración es hacia abajo, aumentaría el valor absoluto de la velocidad (iría para abajo, pero cada vez más rápido).
Cualquiera de estas dos opciones es válida con los datos del problema; pero sólo una de ellas figura en la lista de 6 opciones.
*) Importante: acordáte que un móvil frena cuando el signo de la velocidad es opuesto al signo de la aceleración. O sea, si v > 0 y a < 0, frena; o también, si v < 0 y a > 0, frena.
Problema 9) No es correcto la ecuación que pusiste LFres = F - P, ya que a la izquierda pusiste un TRABAJO, y a la derecha, pusiste directamente FUERZAS.
Las fuerzas aplicadas sobre la niña son: su Peso, y la fuerza que le hacen las cuerdas de la hamaca (F). La niña se mueve gracias al conjunto de esas DOS fuerzas: la que hace la hamaca (F), y el peso. NO hay una fuerza "hecha por la niña" sobre sí misma (no sé si se entiende esto).
Esa fuerza F que hace la hamaca, es oblicua, y tiene la dirección de las cadenas de la hamaca (te adjunto un dibujito, está aquí debajo). Entonces, no puede sumarse ni restarse al Peso, porque van en distinta dirección (acordáte de cuando calculábamos resultantes). O sea, que no tiene sentido hacer "F - P". Para colmo, esta fuerza F, va cambiando su dirección constantemente porque la niña cambia de posición.
Entonces: es bastante complicado tratar el problema con las fuerzas, ya que la Fresultante es complicada de calcular.
El TRABAJO de la resultante es:
LFres = L(Peso) + L(F)
(los TRABAJOS sí se pueden sumar, NO las fuerzas)
El trabajo de la F es CERO porque F es siempre PERPENDICULAR al movimiento. Entonces queda sólo el trabajo del Peso, y para eso hay otra expresión:
L(Peso) = - (Epf - Epi)
Entonces queda:
LFres = - (Epf - Epi) + 0
Y después podés usar que LFres = Ecfinal - Ecinicial . Y de ahí podés sacar la velocidad que te piden.
Avisáme si ahora se entiende más y si te quedan dudas.
Saludos,
Miriam
Hola otra vez,
ResponderEliminarSobre esta ecuación que escribiste:
(1/2m*vf^2+m.g*Hf)-(1/2m*vo^2+m.g*Ho)=Lfnc
Supongo que te referís al problema 9) de opciones múltiples. Es CORRECTA totalmente; sólo te falta usar que LFNC = 0 en este caso. Eso es, porque la única fuerza no conservativa (la F, la que hace la hamaca, fijáte el dibujito en el otro mensaje), es PERPENDICULAR al movimiento, entonces su trabajo es cero.
Entonces te queda:
(1/2m*vf^2+m.g*Hf)-(1/2m*vo^2+m.g*Ho)=0 y ahí despejás la velocidad que te piden. Si lo hacés de la forma que escribí abajo, se llega a lo mismo.
Saludos,
Miriam
Hola Aldana,
ResponderEliminarEl procedimiento está bien: está correcto lo que hiciste de calcular las áreas, y también es correcto igualar las presiones.
Aclaración: Esto es válido si se supone que los dos émbolos (el émbolo que está del lado del auto, y el otro émbolo) están A LA MISMA ALTURA. Entonces, el líquido justo debajo de esos émbolos están a IGUAL presión (teorema de la hidrostática).
Y entonces:
p1 = p2
Con lo cual:
F1/S1 = F2/S2
Lo único que falta hacer es despejar una de las fuerzas, suponiendo que hayas llamado (1) al émbolo que está del lado del auto, entonces hay que reemplazar la otra, que es F2:
F2 = S2 . F1/S1
El Peso del auto es P = m . g = 10000 Newton, y es igual a F1.
Si hiciste esto, entonces es correcto, y tiene que haber algún error de cuentas, tal vez en el cálculo de las secciones? Queda:
S1 = pi . (12 cm)^2 = pi . 144 . cm^2
(el 12 cm es porque el radio es la mitad del diámetro.)
S2 = pi . (4 cm)^2 = pi . 16 . cm^2
Usando estos valores de S1 y S2, y reemplazando en F2, se llega al resultado que da la guía. Fijáte en qué no coincidís.
Saludos,
Miriam
Gracias profe, pero entonces hago que Hf= 1.25, vf=0
ResponderEliminarHo a qué es igual? Las masas se me cancelan, no? pero me quedaría esta incógnita y la de velocidad! y ahí me trabo.
gracias otra vez,
mercedes
Hola Mercedes,
ResponderEliminarLos datos Hf= 1.25, vf=0 son correctos. Fijáte que tomaste Hf = 1,25 m porque te dicen que "alcanza balanceándose en una hamaca una altura de 1,25 m respecto de la posición más baja de su recorrido".
Es decir que esos 1,25 m están medidos con respecto a un "0". Ese "0" de altura está en la posición más baja de la nena, y si mirás el dibujito, esto ocurre cuando la cadena de la hamaca está justo vertical. En ese punto entonces, Ho = 0, y es justo ahí donde te piden la velocidad. O sea que despejás Vo.
Las masas se cancelan, efectivamente, ya que queda multiplicando en todos los términos.
Saludos,
Miriam
PD: Avisáme si entendés el mensaje que te dejé antes más abajo.
Hola profe, tengo entendido que el jueves 13 y viernes 14 hay paro de docentes. Quería saber si va a dictar clases o no en la sede Montes de Oca el viernes? Gracias
ResponderEliminarSí, voy a dar clases este Viernes.
ResponderEliminarSaludos,
Miriam
Hola Profesora, le hago una consulta. Respecto al ejercicio de elección multiple n°1. Dice asi: Un liquido se encuentra en equilibrio dentro de un recipiente de sección uniforme cuya base tiene un área de 100cm2. La presión hidrostática sobre el fondo, debida al liquido es de 0,2 atm. Si se transvasa el líquido a un recipiente de semejante pero de 50cm2 de base, la presión ejercida por el liquido en el fondo será:
ResponderEliminarMi respuesta es 0,2atm. Ya que no depende de la base la presión, si no de la altura y la profundidad a la que se encuentre.
En las respuestas esta que es 0,4atm. Por eso me ha surgido de la duda. Desde ya muchas gracias!
Hola Rocío,
ResponderEliminarEs verdad que la presión en un punto depende de la profundidad a la que está, y también es verdad que no depende de la superficie de la base.... lo que pasa es que en este problema, estás trasvasando el líquido a otro recipiente, entonces como es el mismo líquido pero el recipiente es diferente, en el nuevo caso la profundidad va a ser diferente.
Acordáte que Volumen = Sup_base. H, entonces si dejás el volumen fijo (mismo líquido), el líquido en el nuevo recipiente va a llegar hasta una altura diferente. En este caso, te debería dar el DOBLE de altura.
Saludos,
Miriam
PD: si preguntás sobre problemas de la guía, no hace falta que copies el enunciado, con que menciones el número y la página alcanza.
Hola Profe Miriam
ResponderEliminarEn el ejercicio 40, cómo calculo la potencia que desarrolla el motor? Fallo en el gráfico porque no se si es cos o sen lo que debo de poner en la formula. Lo que primero hago es plantear la segunda ley de Newton y me queda algo como F (rozamiento) - F (fricción ) = m.a . Como podemos ver el problema nos dice que el automóvil sube una pendiente de 37 grados a una velocidad constante. Por lo tanto, por teoría decimos que su aceleración va ser cero (0). Al seguir planteando me llega la duda sí en mi fórmula iría F = fr + p x ( es coseno o seno ? ahí es donde fallo ).
Gracias por tu atención
Muchas gracias profesora, le hago otra consulta:
ResponderEliminarUn cuerpo de 30kg es arrastrado por un plano horizontal aplicándole una fuerza de 400N que forma un ángulo de 60° (hacia arriba) con la horizontal. Si el cuerpo parte del reposo y la fuerza de rozamiento entre éste y el plano es de 50N averiguar:
a)La distancia recorrida al alcanzar una velocidad de 10m/s
b)¿Cuanto vale el trabajo de la fuerza de rozamiento para detenerlo, si a partir del momento que alcanza los 10m/s se deja de aplicar la fuerza de 400N?
a) plantié lo siguiente:
I) x= xo + vo.t + 1/2a.t2 = X= 1/2a.t2
II) v=vo + a.t despejo t=v/a t=10m/s/10m/s2 entonces t=1s
Reemplazo el t en I)
x=1/2.10m/s2.(1s)2
x=5m distancia recorrida.
b) plantié lo siguiente:
Lfroz= ΔEc
Lfroz=1/2m.v2
Lfroz=1/2.30kg.(10m/s)2
Lfroz=1500 J
y sera negativa el trabajo de la fuerza de rozamiento, respecto al sistema de referencia tomado.
Hola David,
ResponderEliminarCuando planteaste al comienzo, la 2da. Ley de Newton, en la dirección x, te faltó PX. Importante: Cada vez que plantees la 2da. Ley en x, tenés que colocar TODAS las fuerzas que actúan en x, independientemente de que te pidan o no te pidan esas fuerzas.
Entonces quedaría:
Froz_piso - Ffricc_aire - Px = m . a
(Fijáte que Py no va, porque Py, y la Normal, van en la ecuación en y, que en este caso no nos hace falta).
Aclaro que la primera F es una fuerza de rozamiento favorable (la que hace el piso) y la segunda F es la fuerza de fricción con el aire. Puse un signo menos delante de Px, porque estoy considerando un eje x positivo hacia arriba de la pendiente.
Como te dicen que el auto va a velocidad constante, entonces es a = 0, por lo tanto queda:
Froz_piso - Ffricc_aire - Px = 0.
Y entonces de esta ecuación, despejando Froz_piso, queda la última ecuación que escribiste en tu mensaje:
Froz_piso = Ffricc_aire + Px (ecuación 1)
Es decir, la expresión de Froz_piso se deduce de la 2da. Ley.
Con los datos que tenés, YA se puede calcular Froz_piso de la ecuación (1), dado que Ffricc_aire = 200 Newton, y Px = P. sen(37) = 10000 Newton . sen(37). El "seno" que van en Px, es SIEMPRE así (siempre y cuando "x" sea un eje paralelo al plano inclinado), eso se debe a una cuestión geométrica puramente. O sea, Px = P. sen(alfa) siempre.
Aquí finalizaría el cálculo de Froz_piso.
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Ahora vamos al cálculo de la POTENCIA que te piden. La potencia que te piden es la que hace el motor, pero resulta que el motor hace fuerza sobre las ruedas, las ruedas hacen fuerza sobre el piso "hacia atrás", y entonces el PISO hace esa fuerza que llamamos Froz_piso, hacia adelante. --> entonces es a ésta fuerza a la que hay que calcularle la potencia.
La potencia instantánea de una fuerza F es:
Potencia = F . v . cos(angulo)
donde el "angulo" es el ángulo que hay entre:
- la fuerza F a la cual le estamos calculando la potencia
- la velocidad
En este caso, la velocidad tiene la dirección de la pendiente del plano inclinado, y la fuerza Froz_piso TAMBIEN!, entonces en este caso, el ángulo que va en la potencia es CERO GRADOS. O sea, NO es el ángulo del plano inclinado, ya que es el ángulo entre dos vectores paralelos entre sí, o sea, cero.
Por lo tanto:
Potencia = Froz_piso . v
La velocidad es dato, y Froz_piso sale de la ecuación 1 mencionada arriba.
No me queda claro en dónde pensabas agregar coseno o seno. Espero haber aclarado tu duda, pero si no te interpreté bien, volvé a preguntar.
Saludos,
Miriam
PD: te adjunto un dibujo con el esquema de fuerzas que actúan. Tenés que clickearlo para que se vea grande.
ResponderEliminarHola Rocío,
ResponderEliminara) No es correcto que a = 10 m/s^2. ¿Cómo te salió? Esa es la aceleración en caída libre solamente; en este problema, en cambio, la aceleración HAY QUE CALCULARLA con la 2da. Ley de Newton.
La aceleración siempre sale a partir de las fuerzas que actúan.
A partir de ahí, se arrastra el error y te da mal el desplazamiento.
b) No me queda del todo claro del enunciado, si lo que quieren es el trabajo del rozamiento, DESDE el momento en que se quita la fuerza F de 400 N, o en TODO el recorrido. Voy a suponer lo segundo. Si no fuera así, habría que hacer el cálculo en dos etapas, y para la primera etapa, agregar el trabajo de la fuerza F.
- Esta ecuación: Lfroz= ΔEc es incorrecta, en términos generales. La correcta es: Lfresultante= ΔEc
Pero, si estamos considerando (como decía arriba) que calculamos el trabajo DESDE el momento en que ya NO está la fuerza de 400 N, entonces la resultante es justo el rozamiento (antes de eso no). O sea, que, efectivamente, en ESTE caso, quedaría: Lfroz= ΔEc
Pero hay un error en el paso siguiente, porque:
ΔEc = Ecfinal - Ecinicial (en ese orden)
La energía cinética final es cero porque se detiene, entonces queda:
ΔEc = - (1/2) . m . (10 m/s)^2
De esta manera, da NEGATIVO el trabajo del rozamiento. Tiene que dar negativo "automáticamente".
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Otra cosa: cuando el trabajo de una fuerza es negativo, eso es independiente del sistema de referencia que tomes. Me refiero al TRABAJO. Otras cosas sí, tienen un signo que depende del sistema de referencia (como la velocidad), pero el signo del trabajo da igual sin importar para dónde pusiste el eje de las x.
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Una observación importante sobre ese problema: los datos tienen un gran problema (valga la redundancia). Si se calcula la componente Y de la fuerza F (o sea, la componente VERTICAl de la F), da 346,41 Newton, o sea, da MAYOR que el Peso (ya que el Peso es de 300 Newton). Eso significa que el cuerpo se despega del suelo, ya que no podría haber una fuerza Normal del piso de forma tal que N + Fy - P = 0 (esta ecuación debería cumplirse, si el cuerpo está APOYADO sobre la superficie. Aunque no te la pidan y no te sirva para calcular lo que te pidan, la ecuación tiene que valer).
Es decir: el problema está mal planteado. Habría que cambiarle los datos. Por ejemplo: ponerle una masa bastante más grande, de esta manera, sí se podría calcular una Normal. O bien, agregarle una fuerza VERTICAL hacia abajo que "aplaste" al cuerpo sobre la superficie.
Avisáme si se entiende todo.
Saludos,
Miriam
Corrección, por si ya leíste mi mensaaje anterior: en el punto b), donde dije "voy a suponer lo segundo", debería decir: "voy a suponer lo primero".
ResponderEliminarAhora edito el mensaje.
hola profe estaba ejercitando hidrostatica y tengo duda de un ejersicio del blog titulo problemas de hidrostatica (7) para el ejersicio n 4 yo plantie Pa-Patm=densidad . g.variacion de altura para esa variacion de altura hago la cuenta de la diferencia entre 50cm-15cm=35 cm y ese resultado lo pongo en la cuenta
ResponderEliminary para el ejersicio n 5 no se como llegar al resultado yo habia pensado pantear varias veces el teorema de la hidrostaticay dividir miembro a miembro es decir de la siguiente manera
en el fondo del recipiente considero un punto que lo llamo C
en la interfase entre los dos liquidos tengo otro punto que lo llamo B
y en la interfase liquido -aire tengo otro punto que lo llamo A
luego plantie
Pb-Pa=densidad.g.H1/Pc-Pb=densidad.g.2H1
el problema me dice que H2=2h1 esto esta puesto en el problema y despues no se como segui me podria guiar a ver si estoy planteando bien o mal los problemas
y despues me quede con una duda de dinamica siempre el peso en el eje x se calcula Px.sen del angulo
y para el calculo del peso en el eje y se usa Py.cos del angulo
saludos y gracias
Hola Profe Miriam
ResponderEliminarGracias por tu tiempo y colaboración. Me ha quedado claro ! Sí estaba fallando en lo del seno y el coseno, pero revisando mis apuntes me di cuenta de que cuando tengo un plano inclinado la fórmula del peso en x iría px= m.g.sen 37 graos.
Saludos!!
Hola profe disculpe que la moleste estaba viendo el primer parcial n 005012 el ejersicio n4 y le quería pedir si me pego lo puede explicar ya que este tipo de problemas me cuestan y despues en ese mismísimo parcial el ejersicio n5 yo calculo la resistencia hidrodinamica equivalente para los cañós que están en paralelo y da R/2 lo sumo al que está en serie y me queda R/2+1/R 3/R pero despues no se como llegar. A la potencia
ResponderEliminargracias por su ayuda
salusdos
Hola profe disculpe me salió mal en numero el el parcial del. Que le pregunto es el numero 5
ResponderEliminarHola profe le pregunto el ejersicio del primer parcial n 008 ejersicio n5 yo lo que hice fue plantear el teorema de la hidrostatica y considere un nuevo punto entre la interfase entre ambos líquidos el cual llame C
ResponderEliminary luego dividi miembro a miembro y me quedo algo asi
Pc-Pa=densidad.g.H/Pb-Pc=densidad.g.H luego simplifique la Pc;las gravedades y las alturasy me quedo1.2 atm/2.4atm=densidad de A /densidad de B y me quedadensidad de A- 0.5atm= densidad de. Y no se como seguir
disculpe las molestias
hata luego
Hola Mauro,
ResponderEliminarSobre el ejercicio 4 de este enlace:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2011/04/problemas-adicionales-de-hidrostatica.html
La expresión que planteaste está bien: Pa-Patm=densidad . g. Deltah. PERO la diferencia de altura NO es 35 cm por la siguiente razón: la diferencia de altura tiene que ser: ENTRE el punto A, y un punto CON PRESION ATMOSFERICA. Ese segundo punto tiene que estar sobre la rama DERECHA del tubo (ya que sobre la izquierda está el émbolo y por lo tanto no hay contacto líquido-aire).
Te dicen que el émbolo baja 15 cm; pero fijáte que el émbolo está en la rama más *angosta* del tubo. Al bajar el émbolo, el líquido en la rama derecha sube, pero no sube 15 cm, sube menos, porque esa rama es más ancha. Como se conserva el VOLUMEN del líquido (es incompresible), entonces el VOLUMEN que baja el émbolo tiene que ser igual al VOLUMEN que sube la rama derecha. De ahí, si hacés la cuenta:
Sup)izquierda . Deltah)izquierda = Sup .)derecha . Deltah)derecha
te sale que la rama derecha sube 7,5 cm. Eso lo reemplazás en la expresión y ahí se despeja Pa.
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Sobre el ejercicio 5 de este enlace:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2011/04/problemas-adicionales-de-hidrostatica.html
Tal como mencionás, la idea es aplicar un par de veces el teorema de la hidrostática. Los puntos A y B están bien elegidos... en realidad el punto C también se podría tomar ahí, pero en este caso no es útil, por lo siguiente: te piden la fuerza sobre el tapón. Para esto, necesitás la presión justo sobre el tapón (del lado de adentro), entonces para despejar ESA presión, necesitás un punto (llamémoslo D por ejemplo), que esté justo sobre la cara interna del tapón.
A este punto D se lo puede relacionar con el punto B:
Pd = Pb + densidad2 .g. H1
Puse sólo "H1" y no "2 . H1" ya que el tapón está justo en la mitad, entre el fondo y la interfase entre ambos líquidos. También está la otra ecuación que escribiste (que es correcta):
Pb = Pa + densidad1.g.H1
(fijáte que en las ecuaciones hay que especificar "densidad1" y "densidad2", según corresponda).
Otra cosa:
No es que esté mal dividir miembro a miembro, mal no está, o sea: nunca vas a llegar a algo incorrecto ni contradictorio, ya que el cociente de igualdades da una igualdad. PERO en este caso no vas a llegar a lo que te piden. En este caso te piden la FUERZA sobre el tapón, debido al líquido, entonces lo que tenés que calcular es LA PRESION sobre el tapón debido al líquido (o sea, descontando la atmosférica).
Fuerza para mantener el tapón = (pd - patm ). S
donde S es la superficie del tapón. Y con las ecuaciones de arriba podés hallar (pd - patm) (reemplazás la ecuación de Pb en la ecuación de Pd y sale fácil).
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Sobre tu duda de dinámica: para un PLANO INCLINADO, se calcula siempre:
Px = m . g . sen(alfa) = P . sen(alfa)
Py = m . g . cos(alfa) = P . cos(alfa)
(ojo, no es Px . sen(angulo), sino que es P . sen(angulo)
Siempre y cuando:
1) "alfa" se refiera al ángulo entre el plano inclinado y la horizontal
2) El eje x se haya tomado paralelo al plano inclinado
Saludos,
Miriam
Hola Mauro,
ResponderEliminar¿Te referís al parcial 005? ¿O al 012? (este último no parece que sea)
Sobre el ejercicio 5 del parcial 005:
Si calculás la resistencia total, es: R/2 + R = (3/2) . R
Pero para calcular la potencia, sugiero que plantees:
Ptotal = P1 + P2 + P3
ya que las potencias siempre se suman. Donde:
P1 = 1 watt --> esto es dato.
El caño 2 está en paralelo con el 1, por lo tanto tiene IGUAL Deltap, y como las resistencias son iguales, entonces: si tienen igual Deltap e igual resistencia --> disipan igual potencia. Por lo tanto:
P2 = 1 watt
Ahora vamos al tercer caño. Su resistencia es la misma que los otros dos. El CAUDAL que pasa por él tiene que ser el DOBLE, ya que este tercer caño está en SERIE con el PARALELO de los otros dos. Comparemos la potencia del tercer caño con el primero, por ejemplo:
P1 = Q1^2 . R
P3 = Q3^2 . R
Entonces:
P3/P1 = (Q3/Q1)^2
P3/P1 = (2 Q1/Q1)^2
P3/P1 = 4 ---> por lo tanto, P3 = 4 P1 = 4 watt
Entonces la potencia total da 6 watt. No es la única forma de hacerlo, también podrías plantear la potencia del circuito EQUIVALENTE como:
Ptotal = Qtotal^2 . Requiv
o sea:
Ptotal = Qtotal^2 . (3/2) R
Pero Qtotal es el DOBLE del caudal que pasa por la resistencia 1:
Ptotal = (2 . Q1)^2 . (3/2) R
Ptotal = 4 . Q1^2 . (3/2) R
Ptotal = 6 . Q1^2 . R
y juntando (Q1)^2 . R eso es P1, o sea, la potencia disipada por 1:
Ptotal = 6 . P1 = 6 watt
Saludos,
Miriam
PD: Los parciales en la sección de Descargas tienen un NUMERO arriba a la derecha, con que coloques eso alcanza para que los identifique.
OK, abajo te respondo sobre el parcial 005.
ResponderEliminarSobre el ejercicio 4 del mismo parcial (el 005): este es un ejercicio de ósmosis, donde la idea es calcular las OSMOLARIDADES a izquierda y a derecha. El flujo de SOLVENTE va a ir desde la de menos osmolaridad hacia la de más osmolaridad.
ResponderEliminarEn este caso:
- A izquierda: hay 2 litros de agua, y se le agregan 0,2 moles de ClNa.
Concentración: C1 = n/V = 0,2/2 mol/lt = 0,1 mol/lt
Factor de disociación: i1= 2 (porque el ClNa se disocia en dos iones)
Osmolaridad: Os1 = i1. C1 = 2 . 0,1 mol/lt = 0,2 mol/lt
- A derecha: hay 2 litros de agua, y se le agregan 0,2 moles de sacarosa.
Concentración: C2 = n/V = 0,2/2 mol/lt = 0,1 mol/lt
Factor de disociación: i2 = 1 (porque la sacarosa no se disocia)
Osmolaridad: Os2 = i2 . C2 = 1 . 0,1 mol/lt = 0,1 mol/lt
Por lo tanto, la osmolaridad es mayor a la izquierda, eso quiere decir que el solvente va de derecha a izquierda.
Saludos,
Miriam
Hola Mauro,
ResponderEliminarDe acuerdo, en ese tipo de problemas con dos líquidos, siempre se hace necesario tomar un "punto auxiliar" en la interfase entre ambos líquidos.
Las ecuaciones quedan:
Pc - Pa=densidadA . g . H
Pb - Pc=densidadB . g . H
Esa "H" es la dif. de altura entre los puntos C y A, que es la misma que entre los puntos B y C.
(Ojo, son distintas densidades y eso hay que indicarlo en las ecuaciones). Cuando dividís miembro a miembro queda:
(Pc - Pa) / (Pb - Pc) = densidadA . g . H / (densidadB . g . H)
Fijáte que esto se escribe como UNA igualdad, no
Lo que se simplifica es g y H... pero NO podés simplificar pc, eso matemáticamente es incorrecto, ya que pC está sumado a otro término (tanto en el numerador como en el denominador).
Con lo simplificado, queda entonces:
(Pc - 1,2 atm) / (2,4 atm - Pc) = densidadA / densidadB (*)
El problema acá es que faltaría Pc para obtener la relación de densidades. Nos falta usar otro dato: el recipiente está abierto a la atmósfera. O sea, que en la interfase SUPERIOR hay patm = 1atm. Entonces la relacionamos con A:
pa - patm = densidadA . g . H
1,2 atm - 1 atm = densidadA . g . H
0,2 atm = densidadA . g . H
Y como (ver arriba) teníamos que Pc - Pa=densidadA . g . H, eso quiere decir que Pc - 1,2 atm = 0,2 atm ---> Pc = 1,4 atm .
Lo anterior sale también "a ojo", chequeando que la altura de líquido desde la atmósfera hasta A, "aporta" una diferencia de presión de 0,2 atm (ya que Patm = 1atm y Pa = 1,2 atm), por lo tanto, el líquido que está entre A y C -que tiene igual altura-, también "aporta" otras 0,2 atm, por lo tanto la presión en C tiene que ser de 1,4 atm --> así es más intuitivo y ahorrás cuentas.
Una vez que tenés la presión de C, reemplazás en la ecuación (*) y hallás la relación de densidades.
Saludos,
Miriam
Hola David,
ResponderEliminarEfectivamente, siempre es:
Px = m . g . sen(alfa) = P . sen(alfa)Py = m . g . cos(alfa) = P . cos(alfa)
siempre y cuando "alfa" se refiera al ángulo entre el plano inclinado y la horizontal, y que estés tomando el eje x se haya tomado paralelo al plano inclinado (lo cual es lo usual).
Saludos,
Miriam
Sí muchas gracias Profe! me salió y entendí lo otro que me escribió!
ResponderEliminarhola tengo dificultades con los ejercicios 7 y 10 de de liquidos, estoy haciendo y rehaciendo los mismos ejercicios de diversas formas pero no logro el resultado. como debo encarar estos problemas?
ResponderEliminarhola: hice el ejercicio 14. que pasa cuando los resultados son ligeramente diferentes? que pasaria en un parcial? porque en este ejercicio pide trabajo y potencia. mi resultado es de 169605 jules y 3634 watts os resultados de el cuadernillo son 1,7*10^5 J y 3647.7 W
ResponderEliminarHola profe, le hago una consulta con el ejercicio 9 de la guía.
ResponderEliminarYo creo que lo que planteo está bien, pero como tengo dificultades con las unidades, nosé si eso es lo que estoy haciendo mal
El ejercicio 9 pide la distancia recorrida por el ascensor, teniendo por datos Fuerza, Área y Densidad del aire, por lo que yo hice primero:
P=F/S
Es decir= 0.025N / 5*(10^-5)m^2= 500Pa
(acá esta bien las unidades?)
Y continué haciendo:
500Pa= 1/2 g/Lt * 10m/s^2 * H
Despejé H y no consigo el resultado. Creo que es acá al final donde está el error.
gracias y saludos
Hola Mercedes,
ResponderEliminarEl primer cálculo está bien y las unidades también, da 500 Pa.
Aclaración: esos 500 Pa son la diferencia entre la presión interna del oído y la externa. Supondremos que la presión interna es siempre la atmosférica, es decir que la presión externa cambió desde:
- patm, en el piso bajo, hasta:
- patm - 500 Pa, luego de subir.
Por lo dicho arriba, es correcto plantear:
500 Pa = densidad_aire . g . H
O sea que lo planteaste BIEN, pero la densidad del aire es 1,2 g/lt, y NO 1/2. Si reemplazás 1,2 g/lt, sólo va a hacer falta un cambio de unidades: es 1,2 g/lt = 1,2 kg/m^3 (queda el mismo número), y despejando H da el resultado de la guía.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarHabría que ver el origen de esa diferencia. ¿Qué cuentas hiciste para que te diera así? Podrías especificar así lo chequeo?
Hay casos en que puede dar diferente porque -por ejemplo- la guía tal vez use g = 9,8 m/s^2 y vos hayas usado g = 10 m/s^2, o viceversa. Si sólo es eso, no tiene importancia.
Existen casos en que la diferencia es pequeña pero el origen de esa diferencia es de tipo conceptual.
Ejemplo (no tiene nada que ver con hidrostática): en clase di un problema en que un móvil sube por una pendiente y vuelve a bajar (el dibujo es un "triángulo"). Bueno, en ese problema, como se conserva la Em, tiene que dar EXACTAMENTE igual la velocidad al finalizar, que la velocidad inicial. Si hubiera una pequeña diferencia, estaría mal por una cuestión conceptual. En cambio, en muchos otros casos no es así. No sé si me explico.
Saludos,
Miriam
Hola profe disculpe que la moleste quería saber como se adjuntan imágenes. En el blog gracias .
ResponderEliminarsaludos
Hola Profesora Miriam Buenas noches !
ResponderEliminarEl ejercicio 8 y 16 de la unidad 2 se me dificultad hacer, podrías hacerme el favor de explicármelo.
Gracias por tu atención prestada
Saludos !
Hola Andrés,
ResponderEliminarLa forma "genérica" de encarar los problemas de hidrostática, es hacer un esquema de la situación, ubicando y poniéndoles nombre a los puntos importantes y ubicando los datos.
Te cuento cómo se hacen esos dos problemas:
Problema 7: acá dibujarías la bolsa de suero, y un tubito vertical por donde va el suero, desde la bolsa, hasta la altura del brazo (no te dicen lo del tubito, pero tiene que haber, se supone).
Tomás un punto en la superficie de contacto entre el líquido de la bolsa y el aire --> punto B --> ahí hay patm
Tomás otro punto en el líquido del tubito, pero a la altura del brazo (punto B) --> ahí tiene que haber como mínimo la misma presión que en la vena para que pueda entrar el líquido. Entonces planteás que:
pB = 100 mmHg + patm
Explico por qué le sumo patm a la derecha: porque la presión sanguínea que te dan, es una presión manométrica, entonces para obtener la presión absoluta hay que agregarla la patm.
Por lo tanto, queda:
pB - pA = (10 mmHg + patm) - patm
pB - pA = 10 mm Hg --> esto lo podés pasar a pascales.
Y después planteás el teorema de la hidrostática, que relaciona esa diferencia de presiones con la diferencia de altura entre A y B:
pB - pA = densidad_suero . g . H
y ahí hallás la diferencia de altura.
------------------------
Problema 10:
Acá también hacés un esquema de la jeringa y de la aguja; vamos a suponer que está horizontal, entonces, la presión en el émbolo (en el lado donde está el líquido), va a ser la misma presión que entra en la vena. Suponemos también (sí, ya sé, hay que hacer muchas suposiciones y simplificaciones!), que estamos considerando que el líquido dentro de la aguja tiene velocidad despreciable, por lo cual es un problema hirostático.
Entonces:
Presión en el émbolo interna = presión en la vena = 1 cm Hg + patm
(le agregué "patm" ya que ese "1 cm de Hg" es una presión manométrica)
Por otro lado, la Presión sobre el émbolo interna, tiene que ser igual a la externa, si está en equilibrio (esto sale haciendo un balance de fuerzas sobre el émbolo y despreciando el rozamiento sobre el mismo):
Presión en el émbolo interna = Presión sobre el émbolo externa
La presión sobre el émbolo, del lado de afuera, tiene dos contribuciones: una, debida a la fuerza que se hace sobre el émbolo, y otra, debido a la atmósfera que también hace presión:
Presión sobre el émbolo externa = Fuerza/Superficie + patm
Igualando las presiones interna y externa, y usando la igualdad de más arriba, sale:
Fuerza/Superficie + patm = 1 cm Hg + patm
Simplificando patm, después se despeja la Fuerza. Importante: la superficie que se usa es la del EMBOLO (los 2,5 cm^2); la otra no se usa para nada.
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¿Vos cómo habías planteado estos problemas?
Saludos,
Miriam
Hola Mauro,
ResponderEliminarFijáte que, cuando clickeás en el recuadro donde se escribe el mensaje, justo debajo sobre la izquierda, dice "Image". Clickeás ahí, y se te va a abrir una ventana que te permite navegar por las carpetas de tu PC para cargar una imagen.
Saludos,
Miriam
Hola David,
ResponderEliminarProblema 8: este problema lo resolvemos como si "la sangre estuviera en reposo", o sea, como si valiera la hidrostática!!! Lo cual por supuesto, no es cierto. Tené en cuenta que esto es una estimación
Hacé el esquema de una persona, y ubicá tres puntos: uno en los pies (A), otro en el corazón (B), y otro en la cabeza (C).
Cuando la persona está de pie, A está debajo de B, y B debajo de C, entonces:
pA - pB = densidad_sangre . g . dif.de_altura_pies_corazon
pB - pC = densidad_sangre . g . dif.de_altura_corazón_cabeza
Cuando la persona está acostada en cambio, la cabeza, los pies y el corazón están aproxidamente a la MISMA ALTURA, por lo cual las tres presiones son IGUALES (lo que importa es la diferencia de ALTURA).
Cuando la persona está haciendo la vertical, la cabeza está ABAJO (punto C), y los pies arriba (punto A), entonces queda:
pC - pB = densidad_sangre . g . dif.de_altura_corazon_cabeza
pB - pA = densidad_sangre . g . dif.de_altura_pies_corazón
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Problema 16: éste es un problema de fluido en movimiento, de viscosidad despreciable. Eso quiere decir que el fluido es ideal. Para resolver problemas de fluido ideal en movimiento contamos con dos "herramientas":
- Planteo de la conservación del caudal
- Planteo del Teorema de Bernouilli
A veces hace falta plantear uno sólo, otras veces, los dos. Veamos en este caso: acá nos piden una diferencia de presión, las presiones están en el teorema de Bernouiiili, así que, SEGURO hay que usar este teorema.
Nos dicen que el caño tiene una sección diferente en la entrada que en la salida. Entonces tomamos DOS PUNTOS:
- Uno a la entrada (subíndice "e")
- Otro a la salida (subíndice "s")
Escribamos Bernouilli:
pe + (1/2) . densidad . Ve^2 + densidad . g . He =
= ps + (1/2) . densidad . Vs^2 + densidad . g . Hs
Nos dicen que el caño es HORIZONTAL --> He = Hs
--> se simplifican los términos con la altura, queda entonces:
pe + (1/2) . densidad . Ve^2 = ps + (1/2) . densidad . Vs^2
(ojo, repito: esta fórmula reducida es sólo para caños HORIZONTALES en fluido ideal)
Lo que nos piden es la DIFERENCIA de presiones, o sea que habría que despejar pe - ps o bien ps - pe (no nos especifican, así que, cualquiera de las dos está bien, siempre y cuando aclaremos CUAL estamos calculando). Voy a despejar ps - pe :
ps - pe = (1/2) . densidad . Ve^2 - (1/2) . densidad . Vs^2 (ecuación 1)
El problema es que no conocemos nada de lo de la derecha. Para eso usemos otro de los datos: en el punto a) nos dicen que la sección de salida es el triple de la de entrada. O sea:
As = 3 . Ae
Pero eso quiere decir que las velocidades de entrada y de salida van a ser diferentes, usando la conservación del caudal:
Qentrada = Qsalida
Ve . Ae = Vs . As
Reemplazando la relación entre Ae y As:
Ve . Ae = Vs . 3 . Ae
Simplificando Ae:
Ve = 3 . Vs
Esto nos da una relación entre Ve y Vs, lo que conviene es despejar Vs de la ecuación anterior, porque nos piden expresar la respuesta en términos de la velocidad de entrada:
Vs = (1/3 ) . Ve
Y ahora reemplazamos esto en la ecuación (1) de arriba:
ps - pe = (1/2) . densidad . Ve^2 - (1/2) . densidad . (Ve/3)^2
Con un poquito de álgebra (factor común, etc.) después se llega a la respuesta que da la guía.
Para el punto b): la ecuación (1) de arriba sigue valiendo porque es Bernouilli en caño horizontal. Lo que cambia es la relacion entre las velocidades, porque cambia la relación entre las SECCIONES. Tratá de ver primero qué relación hay entre las SECCIONES, teniendo la relación entre los DIAMETROS.
Saludos,
Miriam
Miriam
Hola profe podría explicarme como realizar el ejercicio 14) de la unidad 2?
ResponderEliminarPorque como mezcla trabajo, me pierdo.
Hola Martina,
ResponderEliminarPuede demostrarse que es válida la siguiente expresión para calcular la potencia desarrollada (por las fuerzas que actúan en los extremos del tubo, F1 = p1 . S1 y F2 = p2 . S2) al elevar el agua:
Potencia = Deltap . Q
donde Deltap es la diferencia de presión entre las puntas del tubo, y Q es el caudal. El valor de Deltap es Deltap = p1 - p2 = 1,2 atm, y el caudal es, para la 2da. parte del problema, Q = 0,03 m^3/s.
Ahora bien, en la primera parte del problema te piden calcular el TRABAJO para elevar esa agua. Pero podemos aprovechar la misma expresión de potencia; fijáte que:
Potencia = L/DeltaT
Entonces:
L = Potencia . DeltaT
L = Deltap . Q . DeltaT
Ahora bien, Q = DeltaVolumen / DeltaT, por lo tanto:
L = Deltap . DeltaVolumen
donde DeltaVolumen es el volumen que se desplazó. En este caso, es el volumen de agua que se movió, es decir, directamente es DeltaV = 1,4 m^3 ya que te piden el trabajo para desplazar todo eso. Y Deltap = 1,2 atn. Con estos datos ya sale el trabajo pedido.
Saludos,
Miriam
Hola Profe, me podría explicar el ejercicio D1, es el primer ejercicio de la página 1, de la fotocopia de ejercicios que usted dió. Intente plantearlo, pero no logro entenderlo. Muchas gracias!
ResponderEliminarHola miriam muchas graciaspor tu ayuda. ahora me salio el ejercicio 7 pero en el 10 no llego al resultado que son 0,33 N lo planteo como mencionaste:
ResponderEliminarF/Sup + patm = 1cmhg + patm
y resuelvo como:
F= 1cmhg/sup +patm - patm
asi que patm ni cuenta y reemplazo sup por 2,5 cm^2 y obtengo como resultado 0,40 N que es lo mas parecido porque si lo hago con pascales la ecuacion final queda
F = 1333pa /0,025m^2 = 53328 N
me estare olvidando de algo? gracias nuevamente
Ok gracias. igual te muestro la cuenta lo primero que hice fue unificar unidades por eso
ResponderEliminardelta P 1,2 atm = 121590 Pa
sup = pi * (13/2)^2 = 133 mm^2 = 0,13 m^2
Q = 0,03 m^3/s
luego calcule el tiempo, la velocidad, la distancia recorrida por el h2o y la fuerza:
delta t = (1,4 m^3 * 1 seg) / 0,03 m^3 = 46,67 segundos
v = 0,03 m^3 / 0,13 m^2 = 0,23 m/s
delta x = 0,23 m/s * 46,67 seg = 10,73 metros
F = 121590 Pa * 0,13 m^2 = 15806,7 N
por utimo calcule el trabajo y la potencia:
Lf = 15806,7 N * 10,73 m * cos 0 = 169605,9 Jules contra 170000 J
Pf = 169605,9 J / 46,67 seg = 3634,2 Watt contra 3647,7 W
saludos
Hola profe disculpe que la moleste estaba haciendo un ejersicio del primer parcial n 17
ResponderEliminarbis ejersicio n 3 no logro llegar al resultado
lo que plantie fue llamar A al punto en la superficie del liquido ; llamar B al punto que está 10 metros abajo a cuyo punto le corresponde una presión de 4.5 atm;
y llame C.a un punto ubicado en el fondo del recipiente
luego plantie las presiones manometricas
y me quedo así: Pb- Pa=densidad.g.variación de altura(1) y luego plantie Pc-Pb=densidad.g.variación de altura (2) yo se que para (1) la diferencia de presión me da 0.5 y luego pensé en sumar 0.5atm con 4.5atm=5atm está el sería. La presión en lo que yo llame punto c lo saque intuitibamente pero como hago para llegar a esto con las cuentas
gracias por sus respuestas me ayudaronquisiera que me dijera si este ejersicio está bien planteado si no le agradecería que me dijera como lo puedo resolver
saludos
Hola profe justo le iba a preguntar por este ejercicio porque en el punto el resultado me da bien haciendo lo que usted plantea (que me llevo varia horas jejeje) ahora bien en le punto b tengo un resultado diferente:
ResponderEliminarDiametro de salida = 3 * D entrada
o sea que:
v sal. = (pi * r^2 / pi * 3r^2) * v ent. [simplifico pi]
v sal. = (r / r)^2 * v ent. [simplifico r]
v sal. = (1/3)^2 * v ent.
v sal. = 1/9 v ent.
entonces aplico bernoulli con:
Ps - Pe = 1/2 * d * (ve^2 - 1/9ve^2)
delta P = 1/2 * d * (8/9 ve^2)
delta P = 1/2 * 64/81 * d * ve^2
delta P = 32/81 * d * ve^2
pero en los resultados figura 40/81. no encuentro mi error.
gracias por la ayuda
Hola miriam estuve rehaciendo el ejercicio 15
ResponderEliminaren el primer caso calculo la velocidad en cm/s con los datos obtengo 4,7 cm/s en el segundo intento realizo el calculo en m/s obtengo 4,9 cm/s el reultado es 4,8 cm/s
este tipo de diferencia no es unproblema a la hora del parcial no?
asi pues calculo la diferencia de presion y obtengo 1,1 Pa y 1,196 Pa el resultado es 1,148 Pa
es posible que los resultados escritos sean un promedio?
HOLA MIRIAM!!!! jajajaja parece que soy un pesado preguntando y comentando jejeje tuve (tengo) bastantes dificultades con el ejercicio 17 te cuento que hice:
ResponderEliminaren primer lugar hice un grafico con los datos y se parece mucho a un ejercicio que esta en la fotocopia y que realizamos en clase pero basicamente tomo un punto A en la superficie del tanque y otro punto C en el extremo de la manguera asi que:
A = [h = 0m y P = 101325 Pa]
C = [h = 0,5m y P = bernoulli => PC - PA = d * g * (hC - hA)] <---- esta bien planteado esto? porque yo crei que
era Pf - Pi = d * g * (hi -hf) pero solo de esa forma consigo que la presion en C sea mayor que en A
PC = 680 kg/m^3 * 10 m/s^2 * ( 0,5 m - 0 m) + 101325 Pa => Presion en C = 104725 pa
luego para obtener la velocidad formulo: PC - PA = 1/2 * d * (vC^2 - vA^2) <---- otra vez lo mismo porque tengo
escrito que Pf - Pi = 1/2 * d * (vi^2 -vf^2) asi que para llegar a buen puertotengo que:
104725 Pa - 101325 Pa = 1/2 * 680 kg/m^3 * ( vC^2 - 0 m/s ^2)
3400 pa / 340 kg/m^3 = vc^2
raiz cuadrada de 10 m^2/s^2 = vC => velocidad en C = 3,16 m/s
igual para llegar a 3,13 m/s como dice en la guia debo usar g = 9,81 m/s^2
saludos
Ufff con todo el planteo me olvide de la pregunta y es que si tomo el punto B como referencia me da otro resultado y el problema no especifica la velocidad en cual extremo de la manguera asi pues como interpretar cual de los dos resultados esta bien, sobretodo a la hora del parcial.
ResponderEliminarmuchaas gracias de nuevo
Hola profe! Usted habia mandado un ejercicio para entregar, pero no se como resolver el primer punto. El problema decia: En un recipiente que contiene agua en reposo en contacto con la presion atmosferica, se le coloca una manguera llena de agua tapada en sus dos extremos. El area transversal es uniforme y mucho menor que el area de la superficie libre en el recipiente.
ResponderEliminarCalcular para el instante despues de que se destapan los extremos de la maguera. A) Calcular la velocidad en el punto B.
B) Calcular la diferencia de presion entre A y C.
En el punto D la altura es de 80cm, velocidad cero y presion= presion atm
en el punto A altura de 20 cm, en el B de 90 cm y en el C 0cm con presion igual a la presion atm.
Hola Rocío,
ResponderEliminarFijáte que el gráfico que te dan es de FUERZA en función del tiempo. Esa fuerza es "la fuerza que el piso ejerce sobre sus pies", o sea, la NORMAL. Esa Normal tiene dos "etapas", es un valor constante los primeros 5 segundos, y OTRO valor constante los 15 segundos restantes; es decir que tenés dos etapas en el problema.
Sugerencia: para CADA etapa por separado, podés plantear la 2da. Ley de Newton. De esta manera, vas a poder hallar la ACELERACION. Es decir:
N - P = m . a
(es un pasajero en un ascensor, así que, las únicas dos fuerzas son N y P, ya que no está en contacto con otras cosas).
Como N tiene dos valores distintos, entonces vas a poder despejar dos aceleraciones distintas. EO sea que vas a tener un MRUV que dura los primeros 5 segundos (con una aceleración a1)... y OTRO movimiento los siguientes 15 segundos. En este problema particular, si hacés bien la cuenta vas a comprobar que en la SEGUNDA etapa, la aceleración te va a dar justo CERO. Esto quiere decir que la segunda etapa es MRU.
Avisáme si esto se entiende y si podés avanzar.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarEs correcto que patm no cuenta porque se simplifica. Pero tenés varios errores.
1) En primer lugar, la superficie pasa multiplicando!! o sea que:
F = 1 cm Hg . Sup
2) Además tenés problemas de unidades en tus cuentas. No podés mezclar cm Hg con cm^2 y decir que eso da en Newton!
Es decir que es necesario hacer pasajes de unidades, y lo más cómodo es pasar todo al sistema M K S (que se basa en kg, m, s, y unidades derivadas de ésas).
3) Hay un error en el pasaje de los cm^2 a m^2:
Sup = 2,5 cm^2 = 2,5 . 10^(-4) m^2
(O sea que cuando pasás de cm^2 a m^2 tenés que correr CUATRO lugares, no dos)
Por otra parte, es correcto que 1 cm Hg = 1333 Pa. Entonces queda:
F = 1333 Pa . 2,5 . 10^(-4) m^2 = 0,333 Newton.
Saludos,
Miriam
Hola,
ResponderEliminarPor lo que chequeo, el Deltap en Pascaies te da 121590 Pa porque usaste 1 atm = 101325 Pa (muchas veces se usa 101300 Pa; no es importante eso).
Tus planteos están correctos. Hay ciertas diferencias de redondeo (como por ejemplo en el cálculo de la superficie, donde despreciás decimales). Pero, una observación: hiciste cuentas de más, entonces esos errores de redondeo se van acumulando.
Un ejemplo de lo que dije arriba: calculaste DeltaX. Pero DeltaX es la altura del tubo, ya que es lo que se desplazó el agua en ese tiempo. Entonces, si hacés Sup . DeltaX debería darte el VOLUMEN de 1,4 m^3, y no te da exacto porque en el camino despreciaste decimales.
Fijáte que podrías haber calculado la Potencia (ítem b) en forma más directa con:
Potencia = Deltap . Q
ahí ya tenés los datos, y ahorrás cálculos.
Después para el Trabajo del ítem a), como:
Potencia = L/Deltat , resulta:
L = Potencia . Deltat = Deltap . Q . Deltat
Pero Q . Deltat = Volumen, entonces:
L = Deltap. Volumen
(y acá ya tenés los datos directos).
En lo personal, lo que hago para evitar esas diferencias es expresar todos los números en forma de fracciones, hasta el paso final.
Saludos,
Miriam
Hola Mauro,
ResponderEliminarPrimero unas aclaraciones:
- Las presiones que dan de dato en el problema son absolutas, no manométricas. (A menos que se indique lo contrario, cuando te hablan de "presión" siempre se refieren a la absoluta, excepto que estén hablando de alguna aplicación muy particular como, por ejemplo, la presión arterial --> ésta sí es manométrica).
- De todos modos, el teorema de la hidrostática se podría plantear con presiones manométricas (con LAS DOS manométricas), en vez de absolutas, porque la diferencia daría igual. Pero en este problema en particular hay que plantearlo con las presiones absolutas porque éstas sí son dato.
- Sobre tu planteo: lo del punto A y el punto B es correcto. En cuanto al punto C, una aclaración: no tendría por qué estar "sobre el fondo". Fijáte que no te dicen que la profundidad total del tanque sea 20 m: lo que te piden es calcular la presión a 20 m de profundidad, pero no necesariamente ese punto está pegado al fondo (imagináte que el tanque, tal vez, podría tener 30 m de profundidad). SÍ sabés que hay 20 m entre A y C, o sea: hay 10 m entre C y B.
- Es correcto que pB - pA = densidad . g . Deltah = 0,5 atm
- Es correcto tu razonamiento de sumar, a las 4,5 atm, otras 0,5 atm para llegar a la presión en C. Es decir que la presión en C es 5 atm. Eso está bien porque:
La diferencia de altura es directamente proporcional a la DIFERENCIA de presión (dentro de un mismo líquido)
(O sea que se puede hacer una "regla de tres" entre DeltaH y Deltap, siempre y cuando sean DIFERENCIAS, ojo)
Entonces:
- Si en 10 m de profundidad, hubo una diferencia de presión de 0,5 atm
- Entonces en los próximos 10 m la diferencia va a ser de otras 0,5 atm.
- Otra forma de verlo, es que en 20 m (hay 20 m desde A hasta C), habrá una diferencia de 1 atm.
- Pero veámoslo también con las expresiones matemáticas:
Entre B y A:
pB - pA = densidad . g . DeltahAB
4,5 atm - 4 atm = densidad . g . 10 m
0,5 atm = densidad . g . 10 m (ecuación 1)
Entre C y B:
pC - pB = densidad . g . DeltahBC
pC - 4,5 atm = densidad . g . 10 m
(ya que de B a C hay 10 m. Los 20 m están *desde A hasta C*).
Fijáte que el miembro derecho de esta última ecuación es igual al miembro derecho de la Ecuación 1 (la densidad es la misma también, es el mismo líquido). Entonces podemos igualar los miembros izquierdos de ambas ecuaciones:
0,5 atm = pC - 4,5 atm
y de aquí despejamos pC = 0,5 atm + 4,5 atm = 5 atm.
Avisáme si se entiende o si no.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarLos errores que tenés son de tipo matemático.
Primero una aclaración: Es correcto que vsal = (1/9) Vent, pero en los pasos intermedios que copiaste arriba hay errores: en la primera línea, el 3r debería ir entre paréntesis al cuadrado:
v sal. = pi * r^2 / (pi * (3r)^2) * v ent.
Después en la 2da. línea te olvidaste el (1/3)^2 pero supongo que fue un tema de tipeo.
Pero el error está en la parte en que aplicás Bernouilli. En la primera línea, deberías escribir el (1/9)Ve entre paréntesis porque es TODO eso lo que está al CUADRADO. (O sea, hay un vs^2)
Queda:
Ps - Pe = 1/2 * d * (ve^2 - (1/9ve)^2)
Ahora distribuyo el cuadrado:
Ps - Pe = 1/2 * d * (ve^2 - (1/81) ve^2)
En esta ecuación de arriba, 2do. término dentro del paréntesis, ahora sí, acá el cuadrado afecta SOLO al Ve, entonces ahora se pueden restar ambos términos y queda 80/81 . Ve^2 (y NO tenés que volver a elevar el 80/81 al cuadrado). Después con el 1/2 de adelante te queda el 40/81.
El otro error que también tenías, era que, después que te quedaba un 8/9 delante del Ve (eso ya era erróneo como ya comenté), lo elevabas al cuadrado, pero eso está mal porque ese 8/9 era el coeficiente de Ve^2, y no estaba al cuadrado.
Para evitar este tipo de errores, siempre acordáte de colocar todos los paréntesis que hagan falta.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarComo te decía en otro mensaje, el tema es el ORIGEN de esa diferencia. Si es una diferencia que surge de redondeos no habría problema siempre y cuando el resultado no sea físicamente contradictorio.
El tema no es tanto la diferencia numérica, sino la parte conceptual. Tendría que saber cómo obtuviste esos valores.
En mi opinión, la mejor forma de evitar problemas de redondeos, es trabajar con números fraccionarios (y si hubiera raíces cuadradas, dejarlas expresadas), y sólo en el paso final resolver numéricamente. Esto es para que no se vayan acumulando errores en el camino.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarEfectivamente ese ejercicio, es parecido al de la fotocopia, sólo que en el de la fotocopia se dan en forma diferente los datos de las distancias.
Hay varios errores importantes y CONCEPTUALES:
- La expresión Deltap = densidad . g . Deltah vale sólo en HIDROSTATICA: fluido EN REPOSO. Si el fluido está en movimiento, no sirve más! A menos que estés justo en una zona del fluido de pequeñas velocidades, pero en este caso el punto C NO tiene velocidad pequeña!. O sea que eso no se puede aplicar.
- El punto C lo elegiste en la boca de la manguera que está sumergida. Si bien podés hacer Bernouilli entre A y C (no habría problema con eso), en C tenés demasiadas incógnitas: no conocés ni la velocidad ni la presión. Por eso, convendría tomar: A y un punto D a la SALIDA de la manguera y hacer Bernouilli entre A y D.
- En este caso, justamente, la presión en C (se puede calcular con Bernouilli) da menor que en A!!! Esto no es problema; acordáte que estamos en HIDRODINAMICA, y que en el punto C hay una alta velocidad. La distribución de presiones ya NO es la de hidrostática, lo que vale acá es Bernouilli.
- Si C está por debajo de A, NO puede tener una altura positiva!! Acordáte que eso lo aclaré en clase y lo enfaticé bastante. Si tomaste el cero en A, entonces en C deberías tomar -0,5 m.
- ¿De dómde sacaste esto: Pf - Pi = 1/2 * d * (vi^2 -vf^2) ???? Ese es un caso particular de Bernouilli que solamente vale para puntos a la misma altura. No se pueden usar fórmulas indiscriminadamente, antes de usar cada una tenés que chequear CUANDO es válida!!!!. Obviamente acá A y C están a distinta altura, así que esa expresión está mal!!
Después, la parte de despejes y de números no la revisé. Sugerencia: rehacé el problema, teniendo en cuenta todo lo que dije arriba.
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En este tipo de problemas, en los que hay un tanque con una salida al exterior, conviene tomar, para que no queden demasiadas incógnitas:
- un punto en la superficie del tanque (punto A que tomaste)
- un punto en la salida al exterior del conducto (lo llamo D )-> en este punto, la presión es conocida: es LA ATMOSFERICA, porque el chorrito de líquido a la salida, tiene que tener la presión atmosférica y si el chorro es delgado, suponemos que en el interior del chorrito la presión no cambia mucho.
Entonces hacés Bernouilli entre esos dos puntos: tendrías pA = patm, vA = 0 (aproximadamente), pD = patm (y se simplifican), HD = 0, HA = 0,2m + 0,3m = 0,5 m (fijáte en la figura). Y despejás vD.
- Suponiendo que la manguera es de sección uniforme (como la inmensa mayoría de mangueras comunes), entonces la velocidad a la salida es la misma que en el punto C que vos habías tomado.
Otra aclaración: si tomás diferentes puntos para Bernouilli, no puede haber contradicciones, si es que en cada caso elegís bien los puntos (en una línea de crriente) y tomás bien los datos. Sí podés calcular cosas adicionales. Por ejemplo: si después de hacer Bernouilli entre A y D, y de calcular vD (que es igual a vC), quisieras hacer Bernouilli otra vez entre A y C --> acá podrías despejar PC, que como te comentaba, te va a dar menor que la atmosférica.
Saludos,
Miriam
Hola Bárbara,
ResponderEliminarComo este problema es de fluidos ideales (te dicen que se trata de agua, y en muchas situaciones el agua se comporta como fluido ideal. Si no fuera así, tendría que haber alguna aclaración en el problema), tenés dos cosas que podrías plantear:
1) Teorema de Bernouilli --> si te piden alguna velocidad o presion, y tenés como dato alguna presión o velocidad, usás éste (en fluidos ideales, en viscosos no)
2) Conservación del caudal --> esto relaciona secciones con velocidades, pero no con presiones.
Los datos que colocás al final de tu mensaje son correctos, sólo te falta escribir Bernouilli. Fijáte que conocés la PRESION en dos puntos: D y C, el D está ubicado justo sobre la superficie del recipiente en contacto con el aire, y el C está a la salida de la manguera, también en contacto con el aire. La velocidad en D se considera cero porque esa superficie es muy grande, y la velocidad en C es incógnita.
Escribamos entonces Bernouilli entre D y C:
pD + (1/2) . densidad . VD^2 + densidad . g . HD = pC + (1/2) . densidad . VC^2 + densidad . g . HC
Reemplazamos: VD = 0, pD = patm, pC = patm, HC = 0, HD = 80 cm = 0,8 m, densidad = 1000 kg/m^3 (agua) (fijáte que dos términos se anulan):
patn + 1000 kg/m^3. 10 m/s^2 . 0,8 m = patm + (1/2) . 1000 kg/m^3 . VC^2
Las presiones atmosféricas se simplifican y queda:
1000 kg/m^3. 10 m/s^2 . 0,8 m = (1/2) . 1000 kg/m^3 . VC^2
En este caso las densidades también se simplifican!! y queda:
10 m/s^2 . 0,8 m = (1/2) . VC^2
En esta última ecuación sólo falta despejar VC. Ahora bien, lo que pide el primer punto es la velocidad en B, este punto B está arriba de la manguera. Pero como la manguera tiene sección uniforme, eso quiere decir que la velocidad es la misma en todos sus puntos. O sea:
A . VA = A . VB = A . VC --> Por lo tanto VA = VB = VC
Así que, la VC calculada, es la misma velocidad en B.
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Si planteás otras "combinaciones" de Bernouilli, no es que estén mal, por ejemplo:
- es correcto plantear Bernouilli entre D y B
- o entre D y A (A está al comienzo de la manguera, en el extremo sumergido)
El problema es que si escribías esas ecuaciones en vez de la D-C que hice arriba, ibas a tener dos incógnitas en cada una. Ya que si planteabas Bernouiiii entre D y B, no conocías ni la presión ni la velocidad en B. Idem si planteabas entre D y A. Son ecuaciones correctas pero donde faltaban datos.
Pero una vez que calcules VC (= VB = VA), ahí sí, seguramente te va a convenir "repetir" Bernouilli para calcular otras cosas. Por ejemplo, en el segundo punto te piden la diferencia entre PC y PA, ahí te va a convenir hacer Bernouilli entre C y A, porque ahora sí vas a conocer VC.
Avisáme si ahora lo entendés o si tenés más dudas.
Saludos,
Miriam
PD: quizás también te sirva lo que le respondí a Andrés un poco más abajo, sobre el ejercicio 17 de la página 38 de la guía.
ResponderEliminarHola otra vez,
ResponderEliminarVarias cosas agregadas a lo que ya dije.
En todo problema de dinámica, la aceleración es una consecuencia de las fuerzas que actúan. Por eso, es necesario hacer un esquema con las fuerzas que actúan, escribir la 2da. Ley de Newton ubicando las fuerzas que se conocen, y a partir de la 2da. Ley, hallar la aceleración.
Si en algún momento las fuerzas CAMBIAN (como en este problema), hay que repetir el planteo de la 2da. Ley, o sea, hacerlo "por etapas".
Como te decía arriba, la primera parte te da MRUV y la segunda parte, te da MRU. Después, para la primera parte usás las expresiones de cinemática para MRUV, con la aceleración que ya calculaste. Y entonces vas a poder calcular el Xfinal de la 1ra. parte.
Ese Xfinal de la 1ra. parte, va a ser el Xinicial de la 2da. parte. La 2da. parte es MRU, entonces usás la ecuación de MRU y ahí podés hallar el XFINAL de la 2da. parte.
Después, para el punto b), te piden el trabajo de las fuerzas no conservativas. Hay dos formas de hacer esto:
1) La única fuerza NO CONSERVATIVA acá es LA NORMAL, entonces:
LN = N . distancia . cos(angulo)
El ángulo es 0 grados porque: como el ascensor parte del reposo, y N > P, entonces está subiendo. O sea que N es paralela al sentido de movimiento. El valor de N es el del gráfico; la distancia ya la calculaste --> ojo, que es sólo la que hay entre 0 y 5 segundos.
2) LFNC = Emf - Emi
Para hacerlo de esta forma, necesitás la energía cinética y potencial a los 5 segundos --> o sea que vas a necesitar hacer el cálculo auxiliar de la VELOCIDAD a los 5 segundos.
Saludos,
Miriam
hola profe en el ejercicio 12 de la guia no me sale como sacar la velocidad de la sangre en la aorta y en los capilares
ResponderEliminarhola profe disculpe que la moleste nuevamente le queria preguntar el ejersicio OM6 del segundo parcial n B008
ResponderEliminarno se ni como razonarlo si me podria explicar como hacerlo se lo agradeceria gracias por la atencion
saludos
Hola Clara,
ResponderEliminarCuando el enunciado parece medio enredado y con muchos datos, lo menos es hacer una lista bien ordenada de los mismos.
Fijáte que en este problema no nos mencionan ninguna presión, ni como dato, ni nos la piden, o sea, que NO vamos a usar la Ley de Poiseuille (me refiero a la de Deltap = Q . resistencia). Tampoco vamos a usar Bernouilli por dos razones: primero, que en el flujo en el sistema circulatorio NO es despreciable la viscosidad, por lo tanto, no es aplicable Bernouilli... y segundo, aun cuando lo fuera, pasa lo que dije antes: no nos dan ni nos piden presiones.
Conclusión: la única herramienta que tenemos y que nos va a servir, es la LEY DE CONSERVACION DEL CAUDAL. Y también algunas cositas geométricas que a veces se usan (como el cálculo de una sección)
Primero se pueden ir haciendo algunos cálculos auxiliares
- El radio de la aorta es dato, así que puede calcularse su SECCION:
A(aorta) = pi . Ra^2
(Ra = radio aorta)
- El radio de cada capilar es dato, así que puede calcularse la SECCION de cada uno:
A(1 capilar) = pi . Rc^2
(Rc = radio de un capilar)
- También se conoce la SECCION TOTAL de los capilares, esto es, el AREA total que se obtiene si se SUMAN las secciones de TODOS los capilares. Suponiendo que todos los capilares tienen igual sección, queda una suma de N veces la misma sección, lo que equivale a multiplicar por N. Es decir:
Sección total capilares = N . Sección de un capilar
O sea: N = Sección total capilares /Sección de UN capilar
(El denominador es A(1 capilar) = pi. Rc^2)
O sea que ya podés reemplazar los números y hallar las secciones anteriores y N.
------------
Por a ley de conservación del caudal, tiene que pasar:
Caudal en la aorta = Caudal en los capilares
Pero el caudal en los capilares es la suma de muchísimos caudales, tenemos que sumar el caudal en CADA capilar. Supongamos que el caudal es el mismo en todos los capilares, entonces:
Caudal en la aorta = N . Caudal en un capilar
donde N es el número de capilares --> ya mencioné arriba cómo calcularlo. El caudal en la aorta es dato, así que:
Caudal en un capilar = Caudal en la aorta / N
--> esto terminaría el punto a).
Para el punto b), que es calcular las velocidades, usamos la expresión Q = v .A que vale para cada conducto por separado, o sea:
Q(aorta) = A(aorta) . V(aorta) --> se conocen Q(aorta) y A(aorta), y se despeja V(aorta)
Q(en 1 capilar) = A(1 capilar) . V(cada capilar) --> se conocen Q(en 1 capilar) y A(1 capilar), y se despeja V(cada capilar)
¿Qué fue lo que vos habías planteado?
Saludos,
Miriam
Hola Mauro,
ResponderEliminarSobre el ejercicio OM6 de este enlace:
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/2p_modelo08_2.jpg
- Siempre, las líneas de campo eléctrico van desde zonas de MAS POTENCIAL (más "V"), a zonas con MENOS POTENCIAL (menos "V").
- En este problema dicen que el electrón va: desde A hacia B y "en el MISMO sentido del campo" --> esto quiere decir que las líneas de campo E "apuntan" en el sentido A --> B. Eso quiere decir que en A hay MAS potencial que en B:
VA > VB
--> De aquí sale que VB - VA < 0 --> esto ya es la primera parte de la pregunta.
Para ver el TRABAJO
Nos preguntan el signo del TRABAJO de la FUERZA ELECTRICA. Recordemos que la FUERZA ELECTRICA es:
F = q . E
Y como la carga del electrón es negativa, eso quiere decir que la fuerza F es CONTRARIA al campo. O sea, la fuerza F va en la "dirección B A ".
Pero como el electrón se mueve DESDE A hacia B, eso quiere decir que hay 180 grados entre la Fuerza F y el desplazamiento --> es decir que el trabajo de la fuerza eléctrica cuando el electrón va de A a B es negativo.
Te adjunto un dibujito que tengo sobre ese problema.
Saludos,
Miriam
Hola! Si, ahora lo entendí. Muchisimas gracias.
ResponderEliminarSaludos, Bárbara.
Hola a todos,
ResponderEliminarQuiero avisar a todos los seguidores de este Foro que, debido a mis ocupaciones, es casi seguro que no pueda atender consultas en el Blog pasado mañana (o sea el Sábado 22). Eso quiere decir que las consultas que aparezcan el Sábado quedarán para el LUNES 24, probablemente a la noche.
Mañana Viernes 21 sí pienso atender consultas (me conecto a la noche).
¡Que tengan muy Feliz Día del Estudiante!
Saludos,
Miriam
Ok gracias Miriam y gracias por la ayuda en los ejercicios anteriores. El 17 finalmente salio bien pero me costo un monton, muchas gracias.
ResponderEliminartenia problemas con el caudal de la aorta
ResponderEliminarhola: encontre un pequenio inconveniente en el ejercicio 24 en el punto b donde pide la Q total esta escrito como respuesta 7,3 ml/s y mi resultado es de 78,8 ml/s.
ResponderEliminarel resultado lo obtengo de hacer la sumatoria de las Q parciales asi lo hice para el punto a y para el punto c donde obtuve buenos resultados. hice algo mal? me olvide de algo?
gracias
hola profe tengo un problema con el ejercicio 15 de la unidad 2; el problema es el punto b) que no me da el resultado le planteo los que hise los cambios de unidades
ResponderEliminardensidad:1g/cm3 a 1000kg/m3
Ve=0,3cm/s a 0,003 m/s
Vs=4,8cm/s a 0,0048m/s
deltap = 1/2 * d * (ve^2 -vs^2)
remplaso por los valores y no me da el resultado =(
las alturas se van porq no hay diferencia de ellas
Gracias
hola otra vez: no entiendo la pregunta del punto d del ejercicio 25 de gases, me podria explicar a que se refiere, gracias
ResponderEliminarHola Andrés,
ResponderEliminarDesde el ejercicio 25 hasta el 38 de la guía de Fluidos NO entran para este parcual; ya que son problemas de Gases Ideales, y Humedad.
Ahora tengo que salir ya, pero de todos modos, después te lo respondo y respondo las otras preguntas.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarSi te cuesta este tipo de ejercicios con Bernouilli, te recomiendo que resuelvas otros más, vas a ver que son muy similares en realidad.
Como ejemplo, podés intentar hacer el 2do. problema en esta entrada de Blog:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2011/09/resolucion-del-parcialito-de-fluidos.html
(está resuelto ahí mismo).
Saludos,
Miriam
Hola Clara,
ResponderEliminarEl caudal en la aorta es dato, te dicen que es 5 litros/min; sólo que sería más cómodo trabajar en m^3/s:
Qaorta = 5 lt/min = 5 . 10^(-3) m^3/(60 s)
Qaorta = (5/6) . 10^(-4) m^3/s
Después para sacar la velocidad en la aorta, hacés:
Qaorta = Aaorta . Vaorta
El área de la aorta la podés calcular porque el radio es dato, y de la ecuación anterior despejás la velocidad de la sangre en la aorta.
Avisáme si tenés más dificultades.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarEvidentemente hay un error de tipeo en los resultados de la guía, falta un "8" antes de la coma ya que el resultado correcto es 78,3 ml/s.
Como esas tres resistencias están en paralelo, es correcto que los tres caudales (en cada una de las tres resistencias) se suman y eso da el caudal total. Entonces la suma que la guía transcribe en b), no puede ser.
Ahora: la diferencia entre el 78,3 y el 78,8 no sé a qué se debe, ahí tendría que saber los detalles.
En el punto b), hay dos resistencias que siguen iguales, y como el Deltap es el mismo (y el mismo para todas porque están en paralelo), entonces dos de los caudales dan igual que en a). El otro caudal, el de R1, pasa a ser exactamente la MITAD que en a), ya que la resistencia se fue al doble y Deltap siguió igual (Deltap = Q1 . R1).
Saludos,
Miriam
Hola Naira,
ResponderEliminarEn lo que tipeaste veo este error: la velocidad de salida en m/s tiene un cero de más:
Vs = 4,8 cm/s = 0,048 m/s
Esto es porque para pasar de cm a m se corren sólo dos lugares en la coma (en cambio de mm a m son tres).
La Ve sí está bien, fijáte que ahí corriste dos lugares.
La expresión deltap = 1/2 * d * (ve^2 -vs^2) es correcta porque el caño es horizontal, siempre y cuando sea deltap = ps - pe (y no al revés).
Fijáte si ahora te da.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarVolviendo a tu pregunta del ej. 25: en este ejercicio hay que plantear la ecuación de los gases ideales:
p . V = n . R . T
donde la temperatura va en grados KELVIN:
T(en Kelvin) = T(en Celsuis) + 273
y R = 0,082 lt . atm/(mol . K)
El punto d) se refiere a lo siguiente: pensar que un gas es "ideal" y que por lo tanto vale p . V = n . R . T, en realidad es una aproximación, no es algo exacto. Esa aproximación se puede considerar buena si la densidad del gas es menor que 1 mol/litro (fijáte que acá esa "densidad" está en MOL/litro, es MOLAR).
Entonces lo que te preguntan es si en este caso particular estaría bien considerarlo "ideal".... lo que habría que hacer es calcular n/V para el gas y chequear cuán cerca o lejos está de 1 mol/litro.
Saludos,
Miriam
PD: de todos modos vuelvo a aclarar que este problema y los otros de gases / humedad no entran para este parcial.
holaaaa profeee le quería preguntar cuales son los temas q van a entrar en el 1er. parcial para el dia 02/09/12.
ResponderEliminaryo curso a las 14-17hs, gracias
hola miriam, nuevamente te quiero agradecer por la ayuda y ahora te consulto por un ejercicio de la fotocopia de ejercicios de parciales , es el de la pagina 1 ejercicio E5. hice algunos intentos de sacar la altura calculando la energia mecanica y luego trate de hacer una ecuacion despejando altura pero obtengo 1,09 m de altura en vez de 1,16m me confunde el tema del rebote como debo encarar este ejercicio? gracias
ResponderEliminarProfesora Miriam buen día !
ResponderEliminarMe surge preguntarle por que tomaríamos Vc como velocidad inicial ? también me gustaría saber por que no tomamos la altura de 0.3 m que es la de HA ?
He entendido todo el resto del procedimiento, solo que me surgieron esas dos (2) dudas.
Agradezco la atención prestada
Saludos!
Profesora Miriam !
ResponderEliminarAgradezco su colaboración y tiempo. Saludos!
Hola profe le escribo para preguntarle un par de ejersicios
ResponderEliminarparcial n 017 del blog ejersicio n 4 no puedo empezar a razonarlo luego otro ejersicio del parcial n 13 del blog ejersicio n 7(desarrollar )el el punto a me salió pero el punto b no yo lo que pensé fue hacer Pa-Paire=densidad (del liquido).g.variación de de altura luego quise despejar la Paire =densidad.g.variación de altura+Paire pero no me da el resultado que dice el problema
luego quería preguntar como podía razonar del parcial n final regular fecha24 de julio del 2012parcial el ejercisio n 12 usted ya me bahía dicho como podía hacer pero no lo puedo resolver del todo tengo una idea pero no se como aplicarlo a este problema
Despues de un examen libre S2A5G7B. El ejersicio n 114 también se lo había preguntado y usted me dijo que comparara la osmolaridad nueva con la vieja pero no se que cuentas plantear para hacerlo
y luego del parcial n 010
No se que altura usar yo pensaba usar la altura que obtengo de hacer h=L.sen de alfa
pero en el seno que numero uso el 0.1 que dice el problema
gracias por sus respuestas se que son muchas preguntas espero que me las pueda responder
gracias por su atención.
Saludos
Hola profe disculpe la molesto nuevamente. Le pregunto como puedo hacer para plantear el punto B del ejersicio n 2 del primer parcial n 010 del blog y despues le quería preguntar. Como puedo razonar el ejersicio n 6 del segundo parcial n B003 tema A2
ResponderEliminargracias disculpe las molestias
Hola profe, le hago varias consultas sobre los ejercicios de parcial de la fotocopia que dejó:
ResponderEliminarEl ejercicio E7 de la carilla 2:
Lo que yo hice en este fue obtener la DensidadA con la fórmula
Pliq=Den.g.H
3atm/200=DensidadA
0.015=DensA
Como DensB es el 80% de DensA me dio DensB=0.012
Entonces reemplacé en la fórmula de Hidrostática:
1atm=0.012*10*(Hb-0)
Nosé que e slo que plantié mal, porque no me da.
El ejercicio 6, que es el que sigue de la misma carilla, No se como obtener la Vm con esos datos, es un gráfico de mruv, no?
Muchas graciar profe!
Hola Mercedes,
ResponderEliminarSobre el ejercicio E7 de la carilla 2:
Te explico los errores en la expresión que usaste:
Lo de ·"Pliq" se refiere SOLAMENTE a la CONTRIBUCION a la presión debida a la altura H que estàs considerando.
Dicho de otra formar:
- las 3 atm que te dan son LAPRESION (absoluta) en el Fondo. Esa presión está causada por tres cosas: el líquido A, el líquido B y la atmósfera que está arriba.
Esas tres "contribuciones" están "metidas" dentro de esas 3 atm.
Por lo tanto, está mal igualar Pliq a 3 atm, y en el miembro derecho colocar sólo la parte referida a la altura del líquido A.
Lo menos confuso es usar el Teorema de la Hidrostática, usando siempre DOS PUNTOS:
Dif. de Presión = densidad . g . H
Esa difrencia de presión es la que hay entre puntos cuya diferencia de altura es H. O sea:
p(fondo) - p(entre capas A y B) = densidadA . g . 20 cm
Otro error es que tenés que pasar las atm a Pascales y los cm a m antes de hacer las cuentas. Porque si no, en qué unidad te da la densidad?
En el planteo de la ecuación para B, está bien colocar "1 atm" porque ese valor es justo la diferencia entre: la presión entre líquidos (que es 2 atm) y la presión arriba (que es 1 atm).Pero en esa ecuación, arrastrás el valor de la densidad.
-------
Pasando al ejercicio 6: son DOS MRUVs separados. Fijáte que si en un gráfico V vs T tenés una RECTA es un MRUV. Pero acá son dos trozos de recta: cada trozo es un MRUV (con su correspondiente aceleración).
La velocidad media por definición es:
Vmedia = DeltaX/DeltaT
Y como te piden la Vmedia en TODO el recorrido eso quiere decir que el DeltaT tiene que ser el total (15 saeg, del gráfico) y que DeltaX tiene que ser el total. Hay una forma muy sencilla de hallar DeltaX en un gráfico V-t, y es con el AREA bajo el gráfico.
Fijáte si esto se entiende y si podés avanzar.
Saludos,
Miriam
Hola Mauro,
ResponderEliminarEn el punto B de ese ejercicio te piden una PRESION. Como te dicen que el líquido es de viscosidad despreciable, eso quiere decir que se considera IDEAL.
En fluidos ideales en movimiento, el único teorema que tenemos para calcular PRESIONES es el Teorema de Bernouilli --> así que, veamos cómo aplicarlo.
El teorema de Bernouilli dice:
pA + densidad . g . HA + (1/2) . densidad . VA^2 =
pB + densidad . g . HB + (1/2) . densidad . VB^2
Lo primero que hay que ver es DÖNDE tomar los puntos A y B.
Te dan la presión en el interior del tubo original --> entonces llamaremos A a un punto dentro de ese tubo original.
Te piden la presiòn en una de las ramificaciones --> llamaremos B a un punto dentro de uno de los tubos de las ramificaciones (todos ellos son iguales, del mismo caudal).
Al plantear Bernouilli entre ese A y ese B, vas a poder simplificar los términos de las ALTURAS ya que los tubos son todos horizontales (o sea HA = HB). La presión en A es dato. La velocidad en A también se conoce, es 2 cm/s. La velocidad en B es de 8 cm/s, también está en el enunciado. La densidad es 1,2 kg/lt. Entonces sólo falta despejar PB.
Después te respondo lo que me preguntaste del 2do. Parcial; necesito priorizar las consultas de 1er. Parcial ya que está muy próximo.
Saludos,
Miriam
Hola Mary,
ResponderEliminar¿En qué sede estás? Porque no quiero dar respuestas oficiales sobre cosas así sin estar absolutamente segura. Por eso dedico el Blog para preguntas que sea estrictamente sobre los temas.
En los cursos donde yo estoy, entran todos los temas dados en clase desde el comienzo del curso, esto incluye difusión y ósmosis que se va a dar hoy.
Saludos,
Miriam
Hola David,
ResponderEliminarSobre tu primera duda:
Se elige el punto C, ya que:
- te piden la velocidad en el tubo, y todas las velocidades en el tubo son iguales entre sí (el tubo se supone de sección constante), entonces daría lo mismo calcularla al comienzo o al terminar el mismo.
- Elijo C porque en el punto C tenemos más datos: la presión en C es conocida (la atmosférica). En cambio si eligiera otro punto del tubo, no conocería su presión. Por eso es útil para bernouilli, tomar un punto a la salida del conducto.
- Tal vez tu duda vino por esto que dice el problema: "calcular la velocidad inicial de la nafta en el tubo". Acá se refiere a que calcules la velocidad de salida, cuando aún no bajó en forma apreciable el nivel del tanque. Si pasa mucho tiempo desde que se abre el conducto al exterior, va a salir líquido y la altura del depósito va a ir cambiando, con lo cual el 0,3 m ya no sería un dato válido.
------------
Sobre tu segunda duda:
0,3 m es la distancia que hay DESDE la superficie del tanque HASTA el comienzo del conducto. Pero después, la SALIDA del conducto está a 0,2 m POR DEBAJO del comienzo del conducto (hacé un dibujo y ubicá las alturas).
Si tomaras como "CERO" en el COMIENZO del conducto, entonces las alturas serían:
HA = 0,3 m y
HC = -0,2 m
Fijàte que la altura de C es negativa porque está POR DEBAJO de tu "cero".
Esta elección sería correcta. Pero a veces es menos confuso colocar el "CERO" en el punto más bajo (en este caso C), y medir HA DESDE ese "CERO".
Espero haber respondido tus dudas; si no, avisáme.
Saludos,
Miriam
PD: estoy de viaje, fuera de casa, con una conexión no muy buena, así que puedo demorarme en las respuestas.
Hola Andrés,
ResponderEliminarPara saber por qué te dio diferente altura, tendría que saber qué planteaste.
El tema de los rebotes es así:
Te dicen que en total pierde un 20% de la energía mecánica "hasta detenerse".
Voy a interpretar el "hasta detenerse" como "hasta que alcanza la altura máxima luego del primer rebote", ya que ahí la velocidad es cero (aunque no es que "se detenga", ya que vuelve a bajar!). No me gusta cómo está redactado, ya que en realidad, cuando la pelota se detenga después de rebotar varias veces, al final de todo la energía mecànica va a ser cero!!
Interpretando como dije arriba, esto quiere decir que:
La energía mecánica cuando alcanza la altura máxima luego del primer rebote, es el 80& de la inicial. O sea:
Em(en la altura máxima) = 80/100 . Em(inicial)
En la altura máxima V es cero, así que:
m . g . Hf= 8/10 . [m . g . Hi + (1/2) . m . Vi^2 ]
donde Hi = 1m y Vi = 3 m/s. Fijáte que la masa se simplifica.
Después sólo falta despejar Hf. ¿Lo planteaste así?
Saludos,
Miriam
Hola otra vez,
ResponderEliminarEn este momento en que no tengo consultas pendientes de 1er. parcial, te respondo el ejercicio 6 de este parcial:
http://dl.dropbox.com/u/6805150/parcialesyfinalesbio/2p_modelo04_2.jpg
Hay dos maneras de pensar este problema: una fácil, que alcanza para descartar 5 de las opciones, y una difícil, con la cual se puede CALCULAR ese 12/7 . Co que aparece en la respuesta correcta.
La manera fácil es:
- En la situación NUEVA hay un material dentro del capacitor (no lo llena completamente, pero "algo" hay dentro), eso quiere decir que la capacidad AUMENTA. Entonces:
C' > Co
(Co es el viejo valor de capacidad, con el capacitor con aire dentro, y C' es la nueva)
Fijáte que lo anterior YA DSECARTA tres de las opciones (hay dos opciones con C' MENOR que Co, y una opción con C' = Co).
Como este agregado de material se hace con la batería conectada, eso quiere decir que la Dif. de potencial sobre el capacitor no cambia, o sea que:
DeltaV(nuevo) = DeltaV(viejo)
Ahora veamos qué pasa con la energía. Usemos
U = (1/2) . C . DeltaV
Esta expresión es conveniente, porque ya sabemos que DeltaV no cambió.
En la expresión anterior se ve quecomo DeltaV es constante, entonces si C aumenta, también aumenta U. O sea:
U' > Uo.
Esto descarta otras 2 opciones, quedando como única solución la que está marcada.
-------
Te cuento la manera difícil de resolver el problema: hay que "pensar"ese capacitor raro que tiene parte de un material, de la siguiente forma: como si fueran dos capacitores en serie, uno con material y otro sin material, cada uno de ellos con distancia d/2 entre placas. O sea:
C1 = eo. 6 . A . sigma / (d/2)
C2 = eo. A . sigma / (d/2)
El C1 tiene un material de constante dieléctrica e = 6, en cambio el C2 tiene aire. Fijáte que ambos tiene la misma área A, y la MISMA densidad de carga sigma, ya que están EN SERIE.
El capacitor NUEVO C', o sea, el EQUIVALENTE, va a calcularse como la SERIE de dos capacitores:
C' = (1/C1 + 1/C2)^(-1)
Reemplazando las dos anteriores, y con algo de álgebra, esto da:
C' = eo . A . sigma . (2/d) . 6/7
Por otra parte, el capacitor original tiene distancia entre placas d (en vez de d/2 como los anteriores), la misma área A, y aire, entonces:
Co = eo . A . sigma / d
Dividiendo miembro a miembro C' por Co da:
C' / Co = 12/7
Saludos,
Miriam
estoy cursando en la sede Montes de Oca
ResponderEliminartengo dudas con el ejercicio D1 de los que usted nos dió adicionales.. en el punto 1 tengo que sacar el X total, pero lo hago usando la formula complementaria de MRUV y no me dá.
ResponderEliminarHola Mary,
ResponderEliminarEntonces confirmo que entran todos los temas dados en clase desde el principio del curso hasta el Viernes próximo.
Saludos,
Miriam
Hola Julieta,
ResponderEliminarHay varios problemas "D1" en esas fotocopias adicionales (ya que son una selección de parciales viejos). Voy a suponer en esta respuesta que te referís al D1 de la PRIMERA página.
En ese problema, hay un gráfico de Fuerza (que NO es la resultante) en función del TIEMPO.
Varios comentarios:
1. El gráfico tiene muestra DOS etapas. Entonces hay que plantear cada etapa por separado.
2. Te dicen que el pasajero (el pasajero tiene la misma velocidad que el ascensor porque está "prgado" a él) parte del reposo, pero no te dan su veloicidad final. Entonces, no veo cómo podrías aplicar la complementaria de manera directa.
3. No te dan la aceleración. Tampoco te dan la fuerza resultante.
Lo que sí te dan es, para CADA etapa, la fuerza NORMAL que sufre el pasajero, así que hay que plantear la 2da. Ley de Newton para hallar la aceleración. En este caso es:
N - P = m . a
Y de ahí despejás "a" en cada etapa por separado. Después de eso, el problema sigue en forma "cinemática".
¿Te referías a ese problema o a cuál otro? ¿Cómo usaste la complementaria y qué datos pusiste?
Saludos,
Miriam
Profesora Miriam buen día
ResponderEliminarTe voy a mostrar lo que yo hice con este ejercicio, espero que por favor me corrijas.
Tengo una masa de 400 gr y yo eso lo pase a KG--> 0.4 kg
Vinicial = 3m/S y una altura de 1 m
Sabemos que el LFNC = DELTA EM
LFNC= DELTA EC +DELTA EP
1/2 (0,4Kg).(3)al cuadrado - 1/2 (0,4).(0)al cuadrado + (0,4).(10).(1) = 5.8
entonces dije sí 5,8 esta en ---- 100%
1,16 m =<---- 20%
Por favor corrígime si estoy haciendo algo mal !
Agradezco tu atención prestada
Saludos!!
Hola Miriam:
ResponderEliminarTe agradesco nuevamente por la ayuda, ahora tengo un inconveniente sobre el ejercicio D1 de la pagina 3 de la fotocopia de parciales viejos. No entiendo bien el enunciado. primero dice se desplaza 60 metros en pendiente sin rozamiento y luego 25 metros en horizontal con rozamiento hasta detenerse y luego dice a) dos parabolas concava y convexa (con datos de segundos y metros).
estos van a continuacion de la horizontal? o a continuacion de la pendiente como una variante?
ademas el ejercicio pide un grafico de distancia en funcion de tiempo: debo poner las dos trayectorias o hacer dos graficos? y por ultimo pide el trabajo de la F resultante que (jejeje) me da cero de entrada por que la calcule con energia cinetica: debo hacer la sumatoria del trabajo en la pendiente + el trabajo en la horizontal + el trabajo en la concava + el trabajo en la convexa? gracias
Hola Profe, me podría explicar el ejercicio de elección multiple N° 18 de la guia de Cinematica y Dinamica. No logro interpretar el grafico. Muchas gracias!
ResponderEliminarhola profe le escribo para preguntarle un par de problemas que no termino se comprender del todo
ResponderEliminardel parcial n 5 del blog ejersicio n 3 no se como justificarlo yo lo que hice fue pensar que si baja con aceleracion cte la sumatoria de las fuerzas es 0 y por lo tanto la aceleracion tambien es 0 despues lo que se que las opciones que dicen sube no son porque si el asensor sube la normal es mas grande que el peso despues no se como seguir descartando las opciones que dicen sube
despues en el parcial n 006 del blog ejersicio n 1 no se como justificarlo
luego del parcial n 013 del blog ejersicio n 5 no se como empezarlo a plantear
luego del parcial fecha 08/05/12 tema 2 no se como puedo leer el grafico para ir descartando las opciones lo que si se es que es un grafico de la normal en funcion del tiempo pero no me sale mas nada
despues estube practicando el problema de hidrostatica del parcial del blog n 007
y lo que yo hice fue lo siguiente a los datos que tengo en el dibujo puse un punto entre los dos liquidos el cual llame A y en el fondo del recipiente lo llame al punto B y tambien tengo en la superficie presion atmosferica y plantie
P1-Patm=densidad.g.variacion de altura
1.5atm-1atm=densidad.g.variacion de altura
0.5atm=densidad,g,variacion de altura
despues plantie Pa-P1=densidad.gravedad.variacion de altura
1atm=densidad.g.variacion de altura(1)
y despues plantie Pb-P2=densidad.g.variacion de altura lo cual me queda Pb-P2=densidad.g.variacion de altura(2)
despues lo que hice fue igualar (1) y (2) y me quedo
Pa-P1=Pb-P2
1atm=Pb-3atm
despeje Pb y me da el resultado 4 atm lo que tengo es una duda la diferencia de presion entre la atmosfera y P1 es 0.5 atm yo lo que hice fue suponer que el punto que yo llame A vale 1 atm o sea que saque en conclusion que completa ese 1 atm pqr 1 atm para que P1 valga 1.5 si esto esta mal me podria decir como puedo hacer para saber el valor de ese punto que yo llame A
Hola Miriam:
ResponderEliminarSiguiendo con la fotocopia de ejercicios de parciales viejos me encontre sin palabras en el ejercicio E5 de la pagina 3. que planteo debo hacer para encontrar la respuesta correcta?
Hola Profe, tengo problemas en resolver un ejercicio de parcial sobre ascensor. Le escribo el enunciado y las opciones dadas e inclusive la correcta:
ResponderEliminarUn hombre está parado sobre el piso de un ascensor en movimiento. Llamamos F a la fuerza que el piso del ascensor ejerce sobre el hombre y g a la aceleración de la gravedad:
a) Si el ascensor baja con velocidad constante, F es 0.
b) Si partiendo del reposo el ascensor baja con aceleración constante, F tiene la misma dirección y sentido que el P, pero distinto módulo.
c) Si partiendo del reposo el ascensor baja con aceleración constante, la intensidad de F es mayor que el P del hombre.
d) Si el ascensor se mueve con una aceleración hacia arriba de módulo g, la intensidad de F es el doble del P ( correcta ).
Gracias :)
Hola profe, le escribo para hacerle una pregunta acerca del procedimiento de un problema que de Hidrostática , al que no llego al resultado. El problema, dice asi:
ResponderEliminarUn recipiente cilíndrico, abierto a la atmósfera ( 1 atm ) de sección 90 cm2, contiene 270 cm3 de agua (densidad: 1g/cm3) y 450 cm3 de aceite (0,8 g/cm3). Sobre la pared lateral se encuentran dos orificios de 2 mm2 de sección cada uno cerrados por tapones. El tapón 1 está a 2 cm por debajo de la superficie que separa ambos líquidos y el tapón 2 a 3 cm por encima de la misma.
a) Calcular las diferencias de presiones entre dos puntos del fluido : uno a la altura de T1 y otro a la altura de T2.
Para este punto, lo que primero hice fue calcular la altura del recipiente en función a lo que ocupa cada líquido. Pasé todo a MKS y me dio que el aceite tiene una altura de 0,05 m ( por encima ) y el agua 0,03 m. Por lo tanto la altura total que ocupan es de 0,08 m. Según el enunciado el tapón 1 se encuentra a los 0,07 m, mientras que el tapón 2 está a los 0,02 m de profundidad. Después, saqué la presión del aceite a la altura del tapón 2 con el T.F.H y me dio 101460 Pa. Después, saqué la presión del agua a la altura del tapón 1 y me dio 102160 Pa. Entonces, para calcular las diferencias de presiones que se pide, lo único que hice fue restarlas y llegué a un resultado de 700 Pa cuando el resultado debería ser de 440 Pa.
Gracias.
ResponderEliminarHola Profe: Me encontré con este problema en un parcial y sinceramente no se cómo plantear las fuerzas que intervienen para deducir las opciones correctas. Se lo escribo. Espero que pueda responderlo :)
Una persona de 80 kg está parada sobre una balanza apoyada sobre el piso de un ascensor. Si la balanza marca 100 kgf. Determinar cuál de las siguientes son las dos únicas opciones posibles:
a) El ascensor está subiendo aumentando su velocidad. (correcta)
b) El ascensor está bajando disminuyendo su velocidad. (correcta)
c) El ascensor está subiendo disminuyendo su velocidad.
d) El ascensor está bajando aumentando su velocidad.
e) El ascensor está subiendo manteniendo constante su velocidad.
f) El ascensor está bajando manteniendo constante su velocidad.
hola porfe muchas gracias ahora si me da el resultado pero me da negativo =( jajajaja
ResponderEliminarBuenas noches profe! La verdad es que me cuesta mucho arrancar con este problema, leí todos los apuntes pero no lo pude razonar bien. Es el ejercicio 7 sobre los fenómenos de transporte, pagina 53. Desde ya muchas gracias, y espero que pueda decir al menos con qué empiezo para poder seguir razonando.
ResponderEliminarMuchas gracias!
Hola Profe, quería hacerle una consulta acerca de planteo de un problema, que dice así:
ResponderEliminarUna grúa eleva un contenedor de 10000 kg con una velocidad constante de 0,2 m/s. Cuando el contenedor está a 2 metros de altura, se corta el cable que los sostiene.
a) ¿Qué potencia desarrolla el motor de la grúa mientras eleva el contenedor?
Para este punto lo que hice fue plantear las ecuación de la Potmedia=Delta energia/ Delta tiempo. La energía que utilicé fue la energía potencial, que me dio 200 000 Joule, y el tiempo como dice que sube a velocidad constante lo calculé con la ecuación de la velocidad media, llegué a un resultado de 10 seg. Por lo tanto la potencia sería de 20 000 W. Es correcto?
b) Suponiendo despreciable el efecto frenante del aire, ¿ qué velocidad tiene el contenedor cuando se encuentra a 1 metro del suelo, luego de cortarse el cable ?
Lo interpreté como una caida libre, donde ya la velocidad no es más constante sino que interviene la aceleración de la gravedad, que en el sistema de referencia que elegí es de -10 m/seg2. Quería despejar el tiempo a partir de la ecuación horaria de la posición, pero no logro llegar a un resultado.
Espero su respuesta. Gracias :)
hola profe ! no me sale del 1ºparcial nº 011 el ejercicio D2 el punto B no se como calcular la diferencia de Alturas entre Ay B para poder plantear Bernoulli y despejar la Dencidad del fluido
ResponderEliminartambien el D1 el grafico es en funcion de la fuerza Resultante o de la F. tencion del cable ?
Hola Andrés,
ResponderEliminarPrimero una aclaración: lo de "dos parábolas, cóncava y convexa... etc" que está en azul, no es parte del enunciado, sino que es la respuesta al ítem a) que yo escribí. Lo que quise decir es que cuando graficás X vs T, eligiendo X en el sentido de movimiento del móvil, el gráfico da lo siguiente: tiene dos partes, primero un trozo de parábola cóncava (esto es, mientras el cuerpo baja por el plano inclinado, ya que la aceleración "apunta" hacia abajo, en el sentido del móvil), y después un trozo de parábola convexa, esto es en la zona de frenado ya que ahí el rozamiento es contrario al sentido de movimiento.
Es decir que el movimiento tiene sólo DOS etapas: el cuerpo primero desciende por el plano inclinado (fijáte que el plano NO tiene rozamiento así que el móvil seguro tiene que acelerar sí o sí ya que las únicas fuerzas son N y P!!), y después va sobre una superficie horizontal frenándose, hasta que se detiene.
El enunciado lo que pide es colocar un eje x único, o sea, todo en un sólo gráfico. Lo que piden es que coloques el eje x "doblado", o sea: en la parte de arriba, el eje X va paralelo a la pendiente, podés elegir el "cero" de X en el punto más alto del plano inclinado. Entonces, en el punto en que termina la pendiente, ahí tenés x = 60 m. A partir de este punto, tomás el eje X horizontal (por eso digo que el eje está "doblado") apuntando hacia la derecha, pero no tomás otro "cero", sino que seguís contando los valores de X desde el cero que tomaste arriba. (Espero que esto se entienda y que no te resulte muy enredado!!)
En cuanto al trabajo de la Fresultante, sólo es cero si tomás el trabajo TOTAL desde el comienzo hasta el fin, esto se debe a que parte del reposo, y a que en el estado final también es Vf = 0. Y como LFres = DeltaEc, entonces da cero el TOTAL. En cambio, si calcularas en CADA etapa el trabajo de la Fresultante, te daría positivo en la bajada, y negativo en la zona horizontal.
Pero de todos modos, NO piden el trabajo de la fuerza resultante. Fijáte bien: piden el trabajo de las fuerzas no conservativas. Esto podés hacerlo con el teorema:
LFNC = DeltaEm
Podés hacerlo por etapas y sumarlas, o bien podés hacerlo de una sola vez evaluando Eminicial y Emfinal.
Saludos,
Miriam
Hola Rocío,
ResponderEliminarEse gráfico es de Potencia instantánea de la fuerza resultante vs. Tiempo. Es importante saber lo siguiente: cuando se grafican esas dos variables mencionadas, el AREA bajo el gráfico (hasta el eje T) representa una variación de energía cinética.
Por ejemplo (no es lo que pide el ejercicio): si tomaras el área desde T1 = 4s hasta T2 = 10 s, el valor del área te daría la variación de energía cinética desde los 4 s hasta los 10 s. O sea:
Ec(a los 10 s) - Ec(a los 4 s) = área de 4s a 10s
(en este caso es un rectángulo)
Ec(a los 10 s) - Ec(a los 4 s) = 6 s . 2kW = 12 kJ
De la ecuación anterior podrías despejar alguna de las velocidades si conocieras la otra... esto es para explicar la utilidad del gráfico.
Ahora vamos a lo que te pide el ejercicio: te dicen que el cuerpo parte del reposo, o sea que en t = 0, v = 0, es decir que Ec(en t = 0) = 0. También te dan la energía cinética final, pero te preguntan EN QUE INSTANTE da eso.
Si querés que la energía cinética sea de 6000 J, entonces planteás:
Ec(en cierto t) - Ec(en t = 0) = Area desde 0 hasta "t"
6000 J - 0 J = Area desde 0 hasta "t"
6000 J = Area desde 0 hasta "t"
Y entonces, en el gráfico, te fijás dónde tendrías que tomar el "t" final para que el área te de 6000 J. Fijáte que el área del primer triángulo es de 4000 J solamente, entonces el "t" va a tener que estar a la derecha de los 4 s.
Saludos,
Miriam
Hola Andrés,
ResponderEliminarEl gráfico que aparece ahí es un gráfico de FUERZA RESULTANTE vs. X. En esa clase de gráficos (de fuerza RESULTANTE, no de cualquier fuerza), es importante recordar dos cosas:
1) El AREA bajo el gráfico es una variación de energía cinética entre los puntos entre los cuales calcules el área. Por ejemplo: si calculás el área desde 0 hasta A, eso da la variación de energía cinética Ec(en A) - Ec(en 0)).
Acordáte que el AREA es un área "con signo", es decir que si el gráfico pasa por debajo del eje x, tenés un área negativa.
2) Siempre tené "a mano" la 2da. Ley de Newton que dice:
Fresultante = m . a
Es decir que la aceleración "sigue" a la Fresultante. Por ejemplo: Cuando la Fresultante aumenta, la aceleración aumenta, cuando la Fresultante es cero, la aceleración es cero.
Ojo, no hay que confundir ACELERACION con velocidad, el hecho de que la aceleración se haga negativa no implica que la velocidad se haga negativa!!
Para encontrar la respuesta correcta, tratá de analizar las opciones teniendo en cuenta los puntos 1) y 2).
Por ejemplo: veamos la opción c): "En A, el móvil cambia el sentido de movimiento". De acuerdo a lo dicho en 1), el área entre 0 y A es la variación de energía cinética de 0 a A. Como el móvil parte del reposo (Eci = 0), eso quiere decir que el área es directamente la energía cinética en A --> eso quiere decir que en A, el móvil no está quieto... se está desplazando con velocidad V, entonces NO puede cambiar su sentido. Lo que sí sucede, es que a partir de A, el móvil comienza a recibir una fuerza negativa, y entonces a partir de A comienza a disminuir su velocidad (esto es consistente con el hecho de que aparece área negativa y por lo tanto comienza a disminuir Ec), pero no se detiene. No se detiene ni siquiera en B, ya que el área negativa no llega a compensar el área positiva de antes (o sea que DeltaEcTOTAL sigue siendo positiva).
Por lo tanto, la opción c) es falsa. Y razonando de esta manera vas descartando opciones.
Saludos,
Miriam
Hola Aldana,
ResponderEliminarCuando en un ejercicio te dan de dato FUERZAS, conviene hacer un dibujo ubicando las fuerzas aplicadas y luego plantear la SEGUNDA LEY DE NEWTON, es decir: escribir la 2da. ley de Newton con las fuerzas particulares que hay en ese problema, no necesariamente con números.
En este caso, fijáte que "F" es la misma fuerza que siempre llamamos N (normal) (la fuerza que le hace el piso). Además de la F, está la fuerza Peso. Y en este caso, no hay ninguna otra fuerza aplicada sobre el hombre. Hacé un esquema, y ahí vas a tener, en el hombre: F apuntando hacia arriba (la hace el piso), y P hacia abajo.
Entonces, eligiendo un sistema de referencias positivo hacia arriba, si escribimos la 2da. Ley, nos queda:
F - P = m . a
donde "a"es la aceleración del hombre, que es la misma del ascensor (ya que se mueven al mismo tiempo).
A partir de acá podemos analizar las opciones.
Por ejemplo:
a) La opción a) es falsa porque si fuera F = 0, te queda -P = m . a, entonces la aceleración NO es cero, y por lo tanto la velocidad no puede ser constante!.
Para que la velocidad fuera constante, debería ser F = P.
b) Es falsa porque F va siempre hacia arriba, el piso no puede "atraer" hacia abajo. O sea, F no puede tener nunca el mismo sentido que P.
Tratá de analizar las opciones que quedan, y si no te salen decíme. También te recomiendo leer este problema resuelto en el Blog, que es de la misma situación (una persona en un ascensor):
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2011/09/uno-de-esos-tipicos-problemas-de-una.html
Saludos,
Miriam
Hola David,
ResponderEliminarEl comienzo de lo que dijiste está bien, es decir, lo de 0,4 kg está bien, y también es correcto esto:
LFNC = DeltaEc + DeltaEp
Pero hay errores en la ecuación que escribiste después.
- Pusiste la energía cinética INICIAL menos la FINAL, pero es al revés. Es decir:
DeltaEc = Ecfinal - Ecinicial
DeltaEc = (1/2). 0,4 kg . (0)^2 - (1/2). 0,4 kg . (3 m/s)^2
DeltaEc = - (1/2). 0,4 kg . (3 m/s)^2
- En la DeltaEp no entendí lo que hiciste, pusiste sólo la inicial pero falta la Ep final... en la Ep final, justamente figura la altura final que es incógnita:
DeltaEp = Epfinal - Epinicial
DeltaEp = 0,4 kg . 10 m/s^2 . Hf - 0,4 kg . 10 m/s^2 . 1m
(INICIAL: justo cuando arroja la pelota. "Final": se toma justo cuando la pelota llega a la altura máxima después de rebotar; ésa es la altura que te piden).
Ahora escribamos la DeltaEm total:
DeltaEm = DeltaEc + DeltaEp
Reemplazando lo de más arriba:
DeltaEm = - (1/2). 0,4 kg . (3 m/s)^2 + 0,4 kg . 10 m/s^2 . Hf - 0,4 kg . 10 m/s^2 . 1m
Es decir que:
DeltaEm = -5,8 Joule + 0,4 kg . 10 m/s^2 . Hf
Esta es la expresión de DeltaEm, pero si querés escribir la Em INICIAL (no una "Delta"), entonces ésa es:
Eminicial = Ec inicial + Epinicial
Eminicial = (1/2). 0,4 kg . (3 m/s)^2 + 0,4 kg . 10 m/s^2 . 1m
Eminicial = 5,8 Joule
Acá sí me dan los 5,8 Joule, pero corresponden a la energía mecánica INICIAL, y NO a la "DeltaEm".
Ahora hay que comparar la DeltaEm con la Em INICIAL, sabemos que la DeltaEm es el 20% de la Eminicial, pero eso es en valor absoluto, ya que seguro la DeltaEm es NEGATIVA, entonces tiene que ser:
| DeltaEm | / 5,8 J = 20/100
O bien se puede escribir:
DeltaEm /5,8 J = - 20/100
Ahí reemplazás la expresión de DeltaEm y despejás Hf. (De todos modos, creo que el procedimiento es más sencillo en la forma en que lo había explicado más arriba).
Después no interpreté lo que quisiste decir con esto: "entonces dije sí 5,8 esta en ---- 100% 1,16 m =<---- 20%", ¿podrías detallarlo más?
Saludos,
Miriam
Hola Daniela,
ResponderEliminarEntiendo que la capa de aceite está por encima del agua. Si es así, son correctas las profundidades que das.
- La presión en el tapón 2, es correcta, 101460 Pascales.
- Sobre la presión en el tapón 1: ahí está el error, ya que la correcta es 101900 Pa. Hay algo importante a tener en cuenta: la presión en el tapón 1 no es solamente debida al agua, sino debido a todo lo que hay arriba: el agua, el aceite y la presión atmosférica.
En las ecuaciones, eso "aparece" de la siguiente manera: cuando aplicás el TFH, siempre tenés que tomar dos puntos EN EL MISMO LIQUIDO, o sea que si es necesario hay que tomar algún punto auxiliar.
En los problemas con dos líquidos, siempre se toma un punto "auxiliar" justo en la superficie límite entre los dos líquidos, porque ese punto "se puede pensar" como perteneciente al líquido de arriba, o al de abajo. Por eso, vamos a tomar un punto llamado "3", justo en el límite entre el agua y el aceite.
Entonces calculamos la presión de "3" con el TFH:
p3 = patm + densidad_aceite . g . H
La altura que tomamos es desde "3" hasta la superficie, o sea, 0,05 m. Esto da: p3 = 101300 Pa + 400 Pa = 101700 Pa
Pero esto no es lo que nos piden sino sólo auxiliar. Pero como el punto "3" también pertenece al agua, ahora podemos aplicar el T.F.H. entre los puntos 1 y 3:
p1 = p3 + densidad_agua . g . H1a3
donde H1a3 es la diferencia de altura entre 1 y 3, o sea, 0,02m.
De ahí sale que p1 = 101900 Pa y cuando hacés la diferencia con p2 dan los 440 Pa.
¿Vos cómo habías planteado la presión en 1?
Saludos,
Miriam
Hola Daniela,
ResponderEliminarPara saber las fuerzas que actúan en un problema dado, siempre tenés que hacerte las siguientes preguntas: "¿quiénes le hacen fuerza al cuerpo", y, en particular: "¿Qué cosas están en contacto con el cuerpo que se estudia?"
En este problema el cuerpo que se estudia es la PERSONA, entonces, respondiendo a las preguntas anteriores:
- la persona está en contacto con la balanza --> por lo tanto la balanza le hace fuerza (ésa sería la "Normal", hecha por la superficie de la balanza)
- la Tierra le hace fuerza a la persona, la fuerza Peso (que siempre está, a menos que estudiemos movimiento de cuerpos muy lejos de la Tierra).
O sea que la persona tiene dos fuerzas aplicadas, Normal y Peso. Entonces la 2da. Ley se escribe de acuerdo a esto:
N - P = m . a
donde m es la masa de la persona, y "a" es la aceleración de la persona, pero es la misma del ascensor ya que van juntos.
Por otra parte, la balanza está marcando 100 kgf (= 1000 Newton). Lo que marca la balanza, no siempre es el peso real; la balanza "siente" la REACCION que hace la persona a la fuerza Normal ---> o sea, la balanza siente una fuerza de igual módulo que la Normal, pero opuesta . Eso quiere decir que la balanza "marca" el valor de la Normal (en valor absoluto).
Si reemplazás N, P y m en la ecuación de arriba, ya podés calcular la aceleración. Después, relacionando esa aceleración con conceptos de cinemática vas a poder deducir la respuesta. Te recomiendo que leas este problema de este Blog, que resuelve un problema prácticamente igual (sólo cambia el valor numérico de la Normal en relación al Peso y por lo tanto cambia el valor de la aceleración):
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2011/09/uno-de-esos-tipicos-problemas-de-una.html
Fijáte si podés avanzar con esto, y si seguís sin entender cuáles son las opciones correctas, volvé a preguntarme.
Saludos,
Miriam
Hola Rocío,
ResponderEliminarEn ese problema hay que plantear la expresión:
Flujo = DeltaM /Deltat = D . A . DeltaC /L
donde A es la sección del conducto, DeltaC es la diferencia de concentración, L la longitud del conducto, D el coeficiente de difusión, y DeltaM es la masa que pasa durante el tiempo Deltat
A la masa que pasa, se la puede escribir como:
DeltaM = densidad . DeltaV
siendo DeltaV su volumen. DeltaV = A . DeltaX. Acá estoy tomand DeltaV como un "cilindro pequeño" de sustancia, de longitud DeltaX y base de superficie A que es la sección del conducto. Entonces
DeltaM = densidad . A . DeltaX
Reemplazando en la ecuación de DeltaM/Deltat, y juntando DeltaX con DeltaT, se simplifican las secciones y se podría despejar una expresión para la VELOCIDAD de sustancia que circula:
V = D . DeltaC /(densidad . L)
Pero igual falta el dato de la diferencia de concentración en este problema. En mi opinión, como faltan datos y además la redacción no me resulta del todo clara, te recomiendo que sigas adelante con otros problemas.
Saludos,
Miriam
hola profe, no me sale el ejercicio del parcial 013, el ejercicio de resistencia no entiendo porque es R/2 ? Creo es el ejercicio 5
ResponderEliminarHola Naira,
ResponderEliminarEn este problema es correcto que dé negativo, ya que Vs es mayor que Ve.
Siempre que tengas un único caño horizontal que cambia de sección, la zona con menor sección tiene más velocidad, y por consiguiente menos presión.
[Esta conclusión NO es válida si el caño tiene diferencias de altura, o bien, si se trata de un caño que se bifurca en más de uno (en estos otros casos, hay que plantear Bernouilli + Conservación del caudal como corresponde y sacar conclusiones en cada caso).]
Saludos,
Miriam
Hola Naira,
ResponderEliminar- Sobre el D2 punto B del 1er. parcial 011:
Para saber cuáles son las alturas en Bernouilli, se toma un punto de referencia como "cero", y a partir de ahí se miden las alturas verticales de los puntos A y B con respecto a ese "cero", tomándose positivas hacia arriba de ese cero y negativas si no.
El "cero" es arbitrario, pero lo más práctico es elegir como "cero" al punto más bajo entre los dos que se usan para Bernouilli. En este caso, el punto más bajo es B, entonces tomamos directamente: HB = 0.
Para la altura de A: vemos que el enunciado dice: "el punto A se encuentra 0,5 m arriba del punto B", así que, ya tenemos que HA = 0,5 m. Reemplazando estas alturas en Bernouilli, y reemplazando las velocidades y las presiones, vas a poder despejar la densidad.
(Otra opción sería haber elegido HA = 0 , pero OJO; en ese caso, como B está más abajo, habría que tomar HB = -0,5 m, porque las alturas se toman negativas si están por debajo del "cero").
- Sobre el D1: no es ni lo uno ni lo otro. De acuerdo al enunciado, es la fuerza que EL PISO ejerce sobre los pies del pasajero, o sea, lo que usualmente llamamos "fuerza normal" (N). Fijáte que acá no te dan ni la fuerza del cable (además, el cable actúa sobre el ascensor, NO sobre el pasajero), ni la masa del ascensor, pero sí te dan la masa DEL PASAJERO. Entonces conviene plantear la 2da. Ley de Newton para el pasajero:
N - P = m . a
Fijáte que esa Normal toma dos valores: un valor, de 0 a 5 segundos (el gráfico está en función del tiempo), y el otro valor, de 5 a 20 segundos. Entonces tenés que separar el problema en dos "etapas", y en cada etapa, calcular la aceleración. Te va a dar una cierta aceleración en la primera etapa (es un MRUV), pero en la segunda etapa te va a dar CERO, o sea, es un MRU.
Avisáme si necesitás más ayuda en estos problemas.
Saludos,
Miriam
Hola,
ResponderEliminarSí, es el ejercicio 5 del 1er. parcial 013 de este Blog. Te cuento el procedimiento:
- Hay tres resistencias conectadas como la figura que se muestra. Esas resistencias son IGUALES ENTRE SI. Fijáte que hay dos en serie, y el resultado de esas dos en serie, está en paralelo con la otra.
Lo que te dicen es que se llama "R" a la resistencia equivalente del CONJUNTO de las tres. O sea: R NO es "cada" una de ellas, sino la resistencia neta del conjunto.
Entonces, para no confundir la notación, llamemos R1 a cada una de las resistencias individuales de ese conjunto de 3.
Como hay dos resistencias en serie, eso da: R1 + R1 = 2 . R1 . Y como ese 2R1 está en paralelo con otra R1, entonces la resistencia equivalente es:
Requivalente = [ 1/R1 + 1/(2 R1) ]^(-1)
(El ^(-1) quiere decir "elevado a la menos 1").
Con un poquito de álgebra:
Requivalente = [ 3/(2 R1) ]^(-1)
Requivalente = 2 R1/3
Pero como decía antes, esta Requivalente se llama "R". O sea:
R = 2 R1/3
De aquí podemos despejar R1:
R1 = (3/2) R
Esto no resuelve nada todavía, porque no planteamos la situación que nos piden. Pero al menos, ya tenemos una expresión que relaciona cada resistencia INDIVIDUAL con la resistencia del conjunto.
Ahora colocamos las tres resistencias individuales en paralelo, son tres resistencias "R1". La nueva resistencia equivalente será (la llamo R'):
R' = [1/R1 + 1/R1 + 1/R1]^(-1) = [ 3/R1 ]^(-1) = R1/3
R' = R1/3 = (3/2) R /3 = R/2
¿Vos cómo lo habías planteado?
Saludos,
Miriam
Hola a todos!
ResponderEliminarLes comento que ahora ya están respondidas las consultas que tenía pendientes del Jueves, Viernes y hoy mismo.
Recuerden que el Lunes 1 de Octubre, atenderé consultas para el 1er. Parcial de Biofísica, de 11 hs a 14 hs en el Aula 32 (3er. Piso) de la Sede Montes de Oca.
Saludos y hasta el Lunes!
Miriam
Hola profe, el parcial 001 bis, tema A3, el ejercicio E3. El enunciado es: una bomba hidraulica alimenta a un circuito constituido por el paralelo de dos tubos cilindricos diferentes. Un tubo consume 0,2 W, siendo la resistencia hidrodinamica del otro tubo la cuarta parte de la RH del primero. La potencia entregada por la bomba es de:
ResponderEliminar- 1W (correcta)
- 8 W
- 0,2 W
- 0,4 W
- o,1 W
- 4 W
Al resultado que llego es a 0,2 W pero esta mal, nose como plantearlo de otra manera para llegar al resultado correcto.
hola profe encontre este ejercicio. la respuesta es 2,25kg. si planteo F= m.a me da 9. no lo entiendo.
ResponderEliminarUn paquete atado a una soga asciende verticalmente frenando con una aceleración de módulo 2 m/s2.
Se desprecia el
rozamiento. Si el módulo de la fuerza vertical hacia arriba que
ejerce la soga es de 18 N,¿cuál es la masa del paquete?
a)1,5 kg b) 9 kg c) 2,25 kg d) 1,25 kg e) 3 kg f)1,8 kg
Hola profe, me podría explicar el ejercicio E7, de la página 2, de la fotocopia de ejercicios que usted dió. Desde ya muchas gracias!
ResponderEliminarHola Rocío,
ResponderEliminarEn este problema hay dos líquidos en reposo, entonces la idea general es relacionar las PRESIONES en distintos puntos, a través del TEOREMA DE LA HIDROSTATICA.
Este teorema lo que hace es relacionar las presiones en DOS puntos, con la diferencia de altura entre ambas. Para aplicarlo bien, esos dos puntos tienen que estar en un MISMO líquido.
Vayamos al problema: primero te aconsejo hacer un dibujo, y en el dibujo, ubicar los datos (altura, densidad, PUNTOS AUXILIARES). Llamo:
Punto 1: --> a un punto sobre el fondo del recipiente. P1 = 3 atm (dato).
Punto 2: --> a un punto justo ubicado en la superficie entre las capas A y B. P2 = 2 atm (dato).
Punto 3: --> a un punto justo sobre la superficie superior de la capa B. El enunciado dice que el recipiente está abierto a la atmósfera, así que, P3 = 1 atm.
* Escribamos el Teorema de la Hidrostática entre los puntos 1 y 2:
P1 - P2 = densidadA . 10 m/s^2 . DeltaH12
P1 y P2 se conocen, su diferencia de altura es dato ya que es el espesor de la capa A; o sea, es DeltaH12 = 0,2 m. Reemplazando arriba:
3 atm - 2 atm = densidadA . 10 m/s^2 . 0,2 m
De aquí ya podés hallar densidadA (ojo, primero pasá las atm a Pascales).
** Ahora escribamos el Teorema de la Hidrostática entre los puntos 2 y 3:
P2 - P3 = densidadB . 10 m/s^2 . DeltaH23
Ahora escribimos "densidadB" porque el líquido que hay entre los puntos 2 y 3, es B.
P2 y P3 se conocen. De la densidadB se sabe que es el 80% de la densidadA, entonces si ya calculaste la densidadA arriba, le sacás el 80% y tenés la densidadB. Una vez que reemplaces la densidadB, sólo queda despejar DeltaH23 en la ecuación de arriba, y esta diferencia de altura es el espesor de la capa B.
Saludos,
Miriam
Hola Clara,
ResponderEliminarEl error en tu planteo es el siguiente: cuando planteás la 2da. Ley de Newton, en la fuerza no va cualquier fuerza, sino la FUERZA RESULTANTE.
Las fuerzas que actúan en este problema son:
- la soga está atada al paquete así que hace una fuerza F para arriba.
- también está EL PESO, la fuerza que hace la tierra
- podría haber rozamiento con el aire, pero el enunciado dice que se desprecia.
- la soga NO está en contacto con otras cosas (superficies, etc), por lo tanto NO hay otras fuerzas excepto las dos mencionadas.
Tenemos entonces: solamente F y P.
Si hacés un DIBUJO queda el paquete con dos flechitas: una apuntando para arriba y otra apuntando para abajo.
b) Esas dos fuerzas son VERTICALES, F va para arriba y P para abajo (hacé un esquema), entonces no hay que descomponer nada.
c) La 2da Ley de Newton es: Fresultante = m . a . Como F y P tienen sentidos opuestos, entonces, si elegimos un sistema de referencia positivo hacia arriba queda Fres = F - P. Por lo tanto
F - P = m . a (*)
Como te dicen que el paquete SUBE FRENANDO, eso quiere decir que la aceleración es contraria a la velocidad, como la velocidad va para arriba, entonces quiere decir que la aceleración va para abajo, y como el sistema de referencia es positivo hacia arriba, quiere decir que la aceleración es negativa, o sea:
a = - 2 m/s^2
Reemplazando este valor de "a" (con signo y todo!) en la ecuación (*) , y después reemplazando P = m . g en la misma ecuación, sólo queda "juntar" los términos que tienen la masa y despejarla. Da la respuesta que mencionaste.
Saludos,
Miriam
Hola Agustina,
ResponderEliminarEn este problema te piden la potencia entregada por la bomba. La potencia entregada por una bomba es la SUMA de las potencias DISIPADAS por TODOS los tubos del circuito. O sea:
Potbomba = Potd1 + Potd2 (*)
donde Potd1 es la potencia disipada por el tubo 1 y Potd2 es la potencia
disipada por el tubo 2. La potencia disipada por uno de esos tubos (a ése llamémoslo "tubo 1") es
0,2 watt; o sea: Potd1 = 0,2 watt.
(en este caso hay sólo dos tubos. En general, ya sea que los tubos estén en serie, o en paralelo, o una mezcla de ambas cosas, las potencias disipadas siempre se SUMAN).
Eso quiere decir que la potencia que entrega la bomba va a ser seguro MAYOR que 0,2 watt, porque a ese 0,2 watt que disipa el tubo 1 va a haber que agregarle la potencia que disipa el tubo 2. O sea que ya se pueden ir descartando las opciones de 0,2 watt y de 0,1 watt.
Hagamos un cálculo auxiliar para calcular Potd2. Si hallamos Potd2, después con la ecuación (*) vamos a poder hallar Potbomba.
Sabemos que la potencia disipada por un tubo se puede escribir:
Potd = Q^2 . R, o bien Potd = Deltap . Q, o bien Potd = Deltap^2/R
¿Cuál de las tres elegimos? La que nos convenga de acuerdo a los datos. En este caso, los tubos 1 y 2 están EN PARALELO, entonces tienen caudales diferentes (y que no conocemos), pero tienen el MISMO Deltap. Aunque no sabemos el valor de Deltap, podremos relacionar ambos tubos usando que Deltap es el mismo. Además, tenemos como dato cierta relación entre sus resistencias... entonces, como vamos a poder relacionar Deltap y R para cada tubo, elegimos la tercera expresión: Potd = Deltap^2/R. La planteamos PARA CADA TUBO:
Potd1 = Deltap^2/R1
Potd2 = Deltap^2/R2
Sabemos que R2 = R1/4 (eso lo dice el enunciado). Y sabemos que el "Deltap" es igual en ambos casos. Entonces dividimos las dos ecuaciones miembro a miembro:
Potd1/Potd2 = (Deltap^2/R1) / (Deltap^2/R2)
Simplificamos los numeradores Deltap^2 entre sí, y queda:
Potd1/Potd2 = (1/R1) / (1/R2)
Reacomodando las resistencias:
Potd1/Potd2 = R2/R1
Reemplazamos que R2 = R1/4:
Potd1/Potd2 = 1/4
Y como Potd1 = 0,2 watt entonces:
0,2watt / Potd2 = 1/4
De aquí sale que Potd2 = 0,8 watt. Y ahora falta sumar las dos potencias disipadas, con lo cual Potbomba = 0,2 watt + 0,8 watt = 1 watt.
¿Cómo fue que llegaste a 0,2 W? Si me describís qué planteaste, puedo chequear cuál fue tu error.
Saludos,
Miriam
PD: si preguntás un ejercicio que está en el blog, con colocar el Nro. de ejercicio y el Nro. de parcial alcanza, no hace falta que copies todo el enunciado.
hola miriam: nuevamente me trabe en un ejercicio de la guia, es el 21 de la pagina 45. pide la fuerza pero el resultado es 600 kgr (no deberian ser Newtons si es fuerza) eso me confunde y no se como llegar al resultado. primero aplique la formula de Fuerza = superficie * viscosidad * velocidad/ longitud asi reemplazo por los datos que me da el enunciado: una chapa de 3m x 3m son 9m^, 120 km/h son 33,3 m/s la viscosidad la tomo de la guia 1,81 *10 ^-5 pa.s y asumo longitud 1 (por poner algo) pero no da ni cerca el resultado.
ResponderEliminarluego intento con bernoulli pero tampoco llego a resultado
delta p = 1,2 k/m^3 * 10 m/s^2 * (33,3 m/s)^2 = 13306,7 Pa y eso lo mutiplico por la superficie para obtener la fuerza pero tampoco llego no cerca de 600.
que estoy haciendo mal?
gracias nuevamente por tu ayuda
Muchas Gracias Profe! Llegue a ese resultado porque relacione las potencias sin hacer nada con las RH, ahora que tengo la explicacion voy a intentarlo de nuevo a ver como me sale. De nuevo gracias por la explicacion
ResponderEliminarHola Andrés,
ResponderEliminarEl problema está en la primera expresión que usaste porque corresponde a otra cosa. Esa expresión de fuerza, es la fuerza PARALELA A LA PLACA (o sea, "tangencial", de "rozamiento") que hace un fluido VISCOSO sobre la misma para mantenerla moviéndose a velocidad constante V sin frenarse. La longitud L que está en esa expresión, es la distancia entre la placa y otra superficie sólida con velocidad cero, paralela a la superficie de la placa.
(de todos modos, a este expresión no la vimos en clase y no vi ningún problema de la guía donde se use)
Por eso, cuando usás una "fórmula", fijáte primero cuándo es válida y a qué corresponde!
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Con respecto a Bernouilli, hay que usarlo, ya que en este problema, el aire está considerado ideal (el enunciado no lo dice, pero bueno... lo debería decir). Lo que no entiendo es qué es ese 10 m/s^2 en tu expresión de Bernouilli multiplicando a la velocidad al cuadrado (?).
En este problema lo que se pregunta es la fuerza neta que siente una chapa debido a que, de un lado, hay viento, y del otro lado (en el interior de la habitación), hay PRESION ATMOSFERICA. O sea, lo que están preguntando es la fuerza que hace que el techo de un galpón se sienta "atraído" hacia arriba, arrancándolo ---> o sea, la fuerza que te piden no es una fuerza paralela a la chapa, sino PERPENDICULAR a ella.
Para eso pensamos el problema de la siguiente manera:
- tomamos un punto del lado interno de la habitación --> punto A.
- tomamnos otro punto del lado externo de la habitación, cerquita de la chapa --> punto B.
La presión en A es la atmosférica, si suponemos que la habitación está bien cerrada, y que ya tenía presión atmosférica antes de que comenzara el viento.... o sea, la habitación no se "enteró" de que hay viento afuera.
La presión en B es incógnita.
Ahora tomamos otro punto C afuera, en el aire, a la misma altura de B, pero muy lejos de la chapa, en donde ya no haya viento y por lo tanto la velocidad sea despreciable. En la zona de C, la presión sería la atmosférica y la velocidad aproximadamente cero. Lo que haremos es plantear Bernouilli entre B y C, ya que podemos unirlos con una línea de corriente.
pB + (1/2) . densidad . VB^2 + densidad . g . HB = pC + (1/2) . densidad . VC^2 + densidad . g . HC
Simplificando los términos de altura ya que tomamos HB = HC:
pB + (1/2) . densidad . VB^2 = pC + (1/2) . densidad . VC^2
Reemplazando pC = patm, y VC = 0:
pB + (1/2) . densidad . VB^2 = patm
Despejamos pB:
pB = patm - (1/2) . densidad . VB^2
donde vB es conocida (es la velocidad del viento).
Ahora calculemos las fuerzas que hace el AIRE sobre la chapa:
- Lado externo (lado B): FB = pB . Superficie (la fuerza es sobre la chapa, o sea, hacia ABAJO)
- Lado interno (lado A): FA = pA . Superficie (la fuerza es también sobre la chapa, o sea, hacia ARRIBA)
Fijáte que FA es mayor que FB porque pA es la ATMOSFERICA (la que hay dentro de la habitación). Entonces "gana" FA, y por lo tanto:
Fneta = (patm - pB) . Superficie = (1/2) . densidad . VB^2 . Superficie
Esta fuerza neta apunta hacia arriba y es lo que hace volar los techos cuando hay viento fuerte!
Te sugiero que hagas un dibujo de la situación. Avisáme si se entendió.
Saludos,
Miriam
OK, si sigue sin salirte o por cualquier otra duda avisáme. Espero seguir conectándome al menos un par de horitas más.
ResponderEliminarhola si ya entendi que hice mal confundi las formulas puse 10 m/s^2 es gravedad hice un matete pero bueno ahora lo arreglo...
ResponderEliminarcon respecto a otro problema el numero 4 de la :
pagina 53 tengo un dato que dice 10^-12 mol cm^-2 s^-1 esta bien?
centimetros a la menos 2? esto seria 1 * 10 ^ -4 metros?
y segundos a la menos 1? es 0,1 segundo?
gracias y saludos
Hola Andrés,
ResponderEliminarEfectivamente, cm^(-2) = 10^(-4) metros. Pero la otra conversión no es así: s^(-1) = 1/s . NO es "0,1 s". Es decir, el "segundo" queda en el DENOMINADOR.
(0,1 s = 10^(-1) s, fijáte que NO es lo mismo que s^(-1))
Saludos,
Miriam