A continuación quedan disponibles para lectura, las consultas de la
materia Biofísica CBC realizadas en esta entrada durante el 1er.
cuatrimestre de 2013, 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.
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Hola a todos,
ResponderEliminarInauguro este nuevo espacio para consultas del 1er. Cuatrimestre 2013.
Para quienes busquen las consultas anteriores: las del 2do. Cuatrimestre 2012 están en este enlace:
http://cbcbiofisica.blogspot.com/2012/08/consultas-2do-cuatrimestre-2012.html
(El tema se cerró para comentarios, pero todo el material está disponible para lectura)
Si buscan consultas más viejas, también están disponibles, van a encontrar TODOS los enlaces en el INDICE DEL BLOG, casi abajo de todo:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/p/indice-del-blog.html
Saludos,
Miriam
Este 1er. Cuatrimestre de 2013 voy a estar en la Sede Avellaneda, los Martes y Viernes, en los horarios: 10 a 13 hs, y 14 a 17 hs. El aula todavía no la sé.
ResponderEliminarSaludos,
Miriam
Hola profesora, yo estoy en el horario de la mañana pero no podré ir mañana.. sabe usted de otra clase de biofìsica que sea luego de las 17 hs? Agradezco su respuesta de antemano, saludos.
ResponderEliminarHola!
ResponderEliminarSí, hay cursos de 17 a 20 hs y de 20 a 23 hs. No sé en qué aulas; ese tipo de cosas mejor preguntálas en la sede (no es éste el lugar).
Saludos,
Miriam
hola profesora una pregunta las fechas que estan`publicadas sobre las clases magistrales de medicina son las que ya tenemos ir?
ResponderEliminarHola,
ResponderEliminarTal como está explicado AQUI ARRIBA (leé las normas para las preguntas), ese tipo de cosas averiguálas en la PAGINA OFICIAL DE LA MATERIA, y si no, presencialmente en clase.
Este NO es un blog oficial, el objetivo de este blog es responder consultas sobre TEORIA Y PROBLEMAS DE BIOFISICA.
Saludos,
Miriam
Hola a todos,
ResponderEliminarEste Blog NO es para informaciones oficiales, ni informaciones sobre temas de gestión. Les pido que lean aquí arriba, cómo usar esta página de consultas.
En cambio, con todo gusto responderé preguntas sobre los problemas que no les salgan o sobre temas de la materia que no entiendan (de cinemática, dinámica, etc. etc. o incluso sobre dudas matemáticas)
Saludos,
Miriam
Hola profesora, tengo una duda con el ejercicio 10 de la guía Hice un sistema de referencia pero no se que fórmula usar porque para calcular la acelarión necesito la V inicial pero no la tengo como dato. Y en el ejercicio 11, el punto b, tengo que calcular la distancia recorrida y en la fórmula me aparace la Aceleración y no la tengo como dato y si la quiero calcular me faltaría la V final que tampoco tengo.
ResponderEliminarEspero que pueda explicarme, sino lo consulto en clase. Gracias.
Hola Tatiana,
ResponderEliminarSobre el ejercicio 10: fijáte que dice "partiendo del reposo", o sea: el automóvil está inicialmente quieto y arranca, es decir que Vinicial = 0. Con este dato ya podés calcular la aceleración.
Sobre el ejercicio 11: te dicen que el subte "debe detenerse en 10 segundos", es decir: al cabo de esos 10 segundos (10 segundos contados desde el momento en que entra a la estación) va a estar QUIETO, es decir, con velocidad final cero. Esa es la velocidad final, con este dato podés calcular la aceleración, y después con la aceleración calcul+as la distancia que te piden.
Consejo: leé los enunciados varias veces, de dos formas: palabra por palabra para que no se escape ningún dato, y también todo junto para no perder el sentido de las frases. También, fijáte que hay datos están dados "con palabras" y no necesariamente con un número. Otra cosa: mientras leés el enunciado, hacé un dibujo de la situación, y ahí en el dibujo escribí todos los datos que vas encontrando.
Saludos,
Miriam
Hola profesora, tengo una duda con el ejercicio 14. Verifique el resultado que me dio con el de la guia y es el mismo que me da a mi pero con distinto signo , lo revise muchas veces y no encuentro el error. Ojala pueda responderme ahora sino mañana le consulto. Gracias
ResponderEliminarHola Araceli,
ResponderEliminarSi tomamos un sistema de referencia positivo hacia arriba es correcto que en LOS DOS ITEMS (a) y b)) dé negativo por lo siguiente:
- Como el cuerpo baja, X disminuye, por lo tanto, el DeltaX (el DESPLAZAMIENTO), es negativo.
- El cuerpo baja por lo tanto la velocidad es NEGATIVA.
Igual veamos la resolución; fijáte si coinciden con las tuyas:
En este problema planteo la ecuación general:
x = Xo + Vo . (t - to) -(1/2) . g . (t - to)^2
tomando en particular to = 0 (elección), y Vo = 0 --> caída libre. Entonces queda:
x = Xo -(1/2) . g . t^2
Supongamos que ponemos "el cero" del eje x, donde el recorrido TERMINA (sugiero que hagas un dibujo), o sea, abajo. Y entonces Xo es el punto de donde se deja caer el cuerpo (el inicial).
Nos dicen que al cabo de 4segundos, el cuerpo recorrió la MITAD de su desplazamiento. Como el cuerpo sale del punto Xo y llega al punto 0 (cero), eso quiere decir que luego de 4 segundos está en Xo/2. Entonces:
Xo/2 = Xo -(1/2) . g . 4s^2
Despejando queda:
- Xo/2 = -(1/2) . g . 4s^2
Se van los signos menos y el (1/2), y queda:
Xo = 10 . 16 m = 160 m
Este "Xo" es la posición INICIAL. La posición FINAL es CERO, ya que el cuerpo se mueve desde Xo hasta 0 (hacer dibujo). Entonces:
DeltaX = Xfinal - Xinicial = 0 - Xo = -160 m.
Después, para el ítem b), se pide con qué velocidad pasa por el punto medio del recorrido. Sabemos que justo cuando pasa por el punto medio del recorrido, es cuando t = 4 s (eso es dato del problema), entonces directamente tenemos que reemplazar en la ec. de velocidad:
V = Vo - g. (t - to)
Como Vo = 0 y tomamos to = 0, entonces:
V = - g . t
Si t = 4s, entonces:
V(a los 4 s) = - 40 m/s
¿Lo resolviste así?
Saludos,
Miriam
Al B si lo hice asi, pero al A utilice la ecuacion de posicion para la mitad de la caida entonces:
ResponderEliminarcomo Xinicial, Vinicial, y Tinicial es cero la ecuacion queda
x(t)=1/2.a.t^2=-5.t^2, y cuando reemplazo t por los 4 segundos me queda -80 como es la mitad de la caida lo multiplique por 2 que me dio -160 m. Nose si el planteo estara bien, pero el b si lo hice como usted lo hizo. Muchas gracias
Hola Araceli,
ResponderEliminarLa diferencia entre tu resolución y la mía es que vos tomaste Xinicial = 0 y tenés Xfinal como incógnita.
En cambio yo tomé el cero abajo (al punto donde llega el cuerpo, al final del recorrido), y por lo tanto a mí el Xinicial me quedó como incógnita (es lo que llamé Xo).
De ambas formas es correcto. Es una diferencia por haber *trasladado* el eje x, pero el desplazamiento es el mismo.
Ese (-160 m) que te da, en tu caso, es el Xfinal, y como tu Xinicial = 0, entonces DeltaX coincide con Xfinal:
DeltaX = Xfinal - Xinicial = -160 m - 0 = - 160 m
Saludos,
Miriam
Hola profesora, yo también tenìa la misma duda que Araceli, pero ya leì lo que le explicò y ahora me quedò màs claro.
ResponderEliminarOtra duda que tengo es lo del problema de la guìa que dice representar graficamente aceleraciòn en funciòn del tiempo para una persona que salta repetidamente sobre una cama elástica...Vi como deberìa ser el gràfico pero no sè porquè debe ser asì.
Hasta luego.
Hola Rossemery,
ResponderEliminarSobre el problema 17 de la guía (el de la persona que salta sobre una cama elástica): hay que tener en cuenta que el movimiento tiene 2 etapas:
1) Cuando la persona está en el aire
2) Cuando la persona está en contacto con la cama elástica.
1) Cada vez que la persona está en el aire, ya sea subiendo o bajando, la única fuerza que actúa sobre ella es el PESO, y por lo tanto, la aceleración es LA DE LA GRAVEDAD, o sea: a = = - g = -10 m/s^2. O sea que en esos tramos, el movimiento es MRUV, como un tiro vertical. Es decir que el gráfico va a tener, periódicamente, un tramo horizontal y negativo, ya que en esas zonas la aceleración es -10 m/s^2.
2) Cada vez que la persona está en contacto con la cama elástica, ahí sucede lo siguiente: la persona sufre dos fuerzas, la fuerza que le hace la cama elástica, y su peso. Ahora que ya comenzamos con dinámica, te comento cómo queda la 2da. Ley aplicada a este caso:
F - P = m . a
donde F es la fuerza que le hace el elástico a la persona (Estoy usando un sistema de referencia positivo hacia arriba, como acostumbramos en clase). De aquí podemos despejar la aceleración:
a = (F - m . g) / m
Distribuyendo la masa, queda:
a = F/m - g
El problema es que la "F" no la conocemos... para hacer BIEN este problema, habría que conocerla. Te comento que el movimiento de un elástico es algo complicado para el nivel de este curso, pero de todos modos te cuento algunas cosas generales: esa fuerza F no es constante en el tiempo, es variable, o sea, es una función F(t). Entonces, la aceleración NO va a ser un "número fijo" en los tramos que quedan.
Te comento algunas cosas cualitativas, esto está contado "informalmente":
- Cuando la persona está cayendo, ni bien entra en contacto con la cama elástica, la F comienza siendo pequeña.
- A medida que la persona baja (ya en contacto con la cama) y el elástico se estira más, entonces la F comienza a aumentar.
- Cuanto más se "hunde" la persona, en algún momento la F supera al peso, y entonces la aceleración pasa a ser positiva.
- La fuerza máxima F se da justo cuando más "hundida" está la persona en la cama elástica.
- Después de eso la persona comienza a subir, a partir de ese momento el elástico pasa a no estar tan estirado, y comienza a disminuir la F.
- Hasta que finalmente la persona se suelta de la cama elástica, justo en ese momento la F se hace cero. Y a partir de ahí la persona repite el "tiro vertical".
Teniendo en cuenta todo esto, y mirando la fórmula de la aceleración, fijáte que cuando F aumenta, la aceleración aumenta, y cuando F disminuye, la aceleración disminuye. Por eso, en el gráfico la aceleración sube desde -10 m/s^2 hasta algún valor positivo (hace un "pico"), después baja otra vez hasta -10 m/s^2.
Saludos,
Miriam
Ah ya entendì :) gracias por responder profesora. Suerte y saludos.
ResponderEliminarBuenas tardes profesora, tengo una duda con el ejercicio 28 de la guía. Cuando tengo que calcular la fuerza que ejerce el cable que eleva el ascensor que aceleración tengo que tomar?, Cómo la calculo en realidad.
ResponderEliminarY después una vez que la tengo tendría que plantear F-P = m.a ? y despejar la Fuerza?
Hola, yo primero me dì cuenta de que cuando dice: "un ascensor sube aumentando su velocidad a razòn de 2m/s en cada segundo" era la aceleraciòn y la utilizè para plantear lo de la F-P= m.a
ResponderEliminary tienes yo reemplaze el a por 2m/s y como el peso es masa x gravedad ahí utilicé el 10m/s^2 y me saliò que F=9600 N
Hola Tatiana,
ResponderEliminarCuando te dicen que el ascensor "sube aumentando su velocidad a razón de 2 m/s en cada segundo", te están dando dos datos:
DeltaV = 2 m/s --> es la variación de velocidad.
Deltat = 1s --> ya que dicen que varía eso "en cada segundo".
Por eso, queda a = DeltaV/Deltat = 2 m/s^2
La ecuación F - P = m . a es correcta. Teniendo la aceleración, despejás la fuerza.
Saludos,
Miriam
Hola Rossemery,
ResponderEliminarEs correcto todo lo que dijiste.
Lo que me gustaría aclarar es que en problemas como éste (en este caso particular es fácil, pero puede cambiar), hay que tener cuidado con el signo de la aceleración.
En este caso, la aceleración es positiva porque la velocidad está aumentando en número y no sólo en valor absoluto, ya que el ascensor sube, y la velocidad toma valores cada vez más positivos, por ejemplo:
4m/s, 6 m/s, 8 m/s, 10 m/s.... (valores que se toman con un segundo de diferencia)
Entonces, tomando Deltat = 1 s, es DeltaV = Vfinal - Vinicial = 2 m/s (positivo).
Pero veamos esta...
... variante del enunciado:
Si, en cambio, el problema dijera que el ascensor "baja aumentando su rapidez a razón de 2 m/s en cada segundo", entonces los valores de velocidad, serían (por ejemplo):
- 4 m/s, - 6m/s, -8m/s, -10 m/s
Y en este caso, sería: DeltaV = - 2 m/s, ya que los valores de V son cada vez más negativos. Y entonces daría una aceleración negativa!
Saludos,
Miriam
Hola Araceli,
ResponderEliminarPor lo que comentás, seguramente lo planteaste BIEN, y te equivocaste solamente en las unidades. Veamos: a las fuerzas te las dan en kgf ("kilogramos fuerza"), y la equivalencia en el sistema MKS es:
1 kgf = 10 N
(N = "Newton")
donde 1 N = 1 kg . 1 m/s^2
Atención: aquí arriba "kg" es "kilogramo masa", no confundir con kgf ("kilogramo fuerza").
Cada vez que tengas que despejar la aceleración de la 2da. Ley, conviene que pases la fuerza A NEWTON, y que la masa esté en KG ("kilogramos masa"), de esta manera, automáticamente te va a dar la aceleración en m/s^2.
Las unidades fundamentales del sistema MKS son: metro (m), kilogramo masa (kg), segundo (s). Todas las demás unidades son derivadas de esas tres (por ejemplo, el Newton es una combinación de esas tres, la aceleración es en m/s^2 y ésta también es una combinación).
En general, en todos los problemas, conviene pasar todas las unidades al sistema MKS, y entonces, cuando despejes lo que te pidan, automáticamente te da en la unidad que corresponde del MKS.
Entonces: aplicando esto al problema 22, por ejemplo en la primera situación, donde las fuerzas se suman:
F1 + F2 = m . a
25 kgf = 40 kg . a
250 N = 40 kg . a
---> a = 250 N /40 kg = 25/4 ( kg . m/s^2 ) / kg
Se simplifica el "kg" y queda:
a = 25/4 m/s^2 = 6,25 m/s^2
Saludos,
Miriam
Buenisimo, ahi ya lo entendi ! Muchas graciasss
ResponderEliminarHola profe yo le quería pedir si me puede explicar como interpretar el gráfico de la pagina 22 de la guía yo como se si la velocidad y la aceleración disminuyen o aumentan en cada tramo ? No me sale como interpretarlo
ResponderEliminaragradecería su ayuda:)
saludos
Hola Mauro,
ResponderEliminarSupongo que te referís al ejercicio 22 de la guía de opciones múltiples.
Primero una aclaración importante: si además de la fuerza F hubiera otras fuerzas (ejemplo: rozamiento), no podríamos saber nada sobre la velocidad y sobre la aceleración en esos gráficos. De todos modos, no se pregunta nada relacionado con la velocidad ni con la aceleración... la pregunta se refiere al TRABAJO de ESA fuerza F.
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En cambio, si los gráficos fueran de FUERZA RESULTANTE en función de x, se aplicarían los siguientes criterios:
- Como la fuerza resultante es directamente proporcional a la aceleración, eso quiere decir que la aceleración aumenta cuando la fuerza resultante aumenta, y la aceleración disminuye cuando la fuerza resultante disminuye. O sea que la aceleración "sigue" exactamente la misma forma que Fresultante (ya que Fresultante = m . a).
- En un gráfico de Fuerza resultante vs x, el área entre el gráfico y el eje x, y entre dos valores de X (X1 y X2), es el valor del trabajo de la fuerza resultante, que es igual a la VARIACION DE ENERGIA CINETICA entre esos puntos. Entonces si el área es negativa, significa que la energía cinética disminuye, o sea que V disminuye. Y si el área es positiva, significa que la velocidad V está aumentando.
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Pero repito que en este caso no sabemos si esa F es la resultante o si hay otras. Como no lo sabemos, no podemos usar la interpretación de arriba. Esa interpretación sólo serviría si la F fuera la resultante.
En este problema, no hace falta saber qué le pasa a la velocidad y a la aceleración. Ya que sólo se pide relacionar los gráficos con el TRABAJO que dan de dato.
El AREA en un gráfico de F vs X, entre dos valores de X (X1 y X2) es el TRABAJO de esa fuerza F. Como el enunciado dice que en 2 m el trabajo fue de 150 J, hay que elegir el gráfico que cumpla, que el AREA entre X = 0 m y X = 2 m sea justo 150 J. Da el gráfico b), porque es el único donde el área da justo eso (se suma el área del rectángulo con la del triángulo).
Saludos,
Miriam
Hola profesora tengo una duda en el ejercicio 12 de la guia. (Cinematica) el punto a) m pide la velocidad media de cada tramo. Me di cuenta que es mru y el otro mruv. Para calcular la velocidad media del 2do tramo calcule la aceleracion y asi usar la ec horaria del mruv. Y se que v0= 10 m/s; Δt= 10 segs; a= 1 m/seg2 mi pregunta es al ser el segundo tramo la x0=200 m finales del primero? Gracias
ResponderEliminarHola Camila,
ResponderEliminarEfectivamente, el primer tramo es MRU y el segundo MRUV. La aceleración que calculaste en el segundo tramo es correcta (a = 1 m/s^2), y Vo y Δt son correctas.
Y para el segundo tramo, es correcto lo que decís, el x inicial es el x final de la primera etapa, o sea, tomás Xo = 200 m, eso es útil para calcular Xfinal.
Pero cuando te piden la velocidad media del segundo tramo, ahí lo que interesa es el DESPLAZAMIENTO en la segunda etapa, ya que Vmedia = ΔX/Δt. Y el ΔX para el segundo tramo se calcula:
ΔX = Vo . Δt + (1/2) . a . Δt^2
Es decir: que para el cálculo de ΔX en la segunda etapa no hace falta el valor de Xo = 200 m.
Pero para el gráfico del punto b), sí vas a necesitar ese valor.
Saludos,
Miriam
Muchisimas gracias! A seguir con biofisica :)
ResponderEliminarBuenos días profesora. Quería saber qué temas se van a dar esta semana?, y cada día en particular. Por cuestiones laborales no puedo presenciar ambas clases y tengo que elegir un día para ir. Trabajo cuando lo veriamos? Gracias!!
ResponderEliminarHola profesora, tengo una duda con el ejercicio 4 de Elección múltiple. Descarté las primeras cuatro opciones. Finalmente elegí la última, la F, como correcta. Pero no estoy segura de porqué la E es falsa, es simplemente porque dice "queda detenido unos segundos"?
ResponderEliminarGracias.
También me surgió una duda en el 5. Nose a que se refiere con "la fuerza resultante cambia de sentido en T=40 min." Nose por qué es esa la correcta.
ResponderEliminarHola Tatiana,
ResponderEliminarAsí es, la parte incorrecta de la E) es justamente ésa, la de "queda detenido unos segundos", ya que en el gráfico, la velocidad es cero sólo en un instante --> es un "punto", es decir que no hay un intervalo de tiempo en el que la velocidad sea cero.
Si no estuviera esa parte, y dijera, por ejemplo, "Un auto frena en un semáforo, e inmediatamente arranca marcha atrás", podría ser cierta. Fijáte que, en ese caso, se trataría de un auto que arranca marcha atrás con una aceleración diferente a la aceleración con la que frenó, ya que las pendientes de cada zona del gráfico son diferentes.
Espero que te haya quedado claro por qué son falsas las otras opciones y por qué es verdadera la F); si no, avisáme.
Saludos,
Miriam
Hola Tatiana,
ResponderEliminarLo de que "cambia de sentido" se refiere a que la fuerza resultante cambia de signo, es decir, antes de T = 40 min la flechita "apunta" hacia un lado, y después de T = 40 min, "apunta" hacia el lado contrario.
Esa opción es correcta por lo siguiente:
1) Sabemos que Fresultante = m . a (2da. Ley de Newton) Entonces, si la aceleración es positiva, Fres también, y si la aceleración es negativa, Fres también. Entonces, el signo que tenga la aceleración, nos da el signo de la Fres.
2) Por otra parte, en un gráfico de X vs t (POSICION vs tiempo), la concavidad o convexidad está asociada al signo de la aceleración.
Cuando la curva es convexa ----> aceleración negativa
Cuando es cóncava ----> aceleración positiva.
Esto es una regla general para los gráficos de X vs t.
Como ejemplo, acordáte del tiro vertical, donde usábamos un sistema positivo hacia arriba, quedaba negativa la aceleración, y el gráfico era una parábola convexa.
Uniendo los puntos 1) y 2): Entonces, en el gráfico de la figura, tenemos que la zona hasta T = 40 min es cóncava, por lo tanto de aceleración positiva, y la zona desde T = 40 min es convexa, por lo tanto de aceleración negativa. Esto quiere decir que la aceleración cambia de signo justo en T = 40 min, y por lo tanto, la Fres también cambia de signo.
Saludos,
Miriam
Hola Elisa,
ResponderEliminar- Mañana en primer lugar vamos a corregir los
ejercicios que les di la clase pasada, al final de la misma, eso espero
que lleve poco tiempo. Inmediatamente después vamos a ver Trabajo, y
también energía cinética y potencial, y energía mecánica. Así como los
teoremas que relacionan energía y trabajo.
- No sé si mañana
mismo vamos a ver potencia; si no llegamos, quedará para el Viernes.
Seguramente el Viernes vamos a hacer ejercitación de ejercicios de
trabajo, energía y potencia (lo más importante en este tema es la
ejercitación!). Es posible también que el Viernes comencemos con
hidrostática en la última parte de la clase.
Saludos,
Miriam
Me quedó muy claro, gracias por su tiempo profesora. Saludos.
ResponderEliminarhola profesora estuve tratando de resolver el ejercicio 30 de la guia,pero no me sale! agradeceria su ayuda
ResponderEliminarSi tiene razón gracias por comentarlo no lo había pensado asì...gracias :)
ResponderEliminarHola Ivana,
ResponderEliminarEl 30 de la guía tiene la particularidad de que no te dan el ángulo del plano inclinado (el ángulo entre la pendiente y la horizontal, que en clase llamamos alfa).
Pero fijáte que:
1. Con los datos CINEMATICOS que te dan (que recorre 1 m en dos segundos, partiendo del reposo), podés despejar la aceleración, usando la expresión de x(t) para MRUV.
2. Como el cuerpo está deslizando sin rozamiento, eso quiere decir que en esta situación, las únicas fuerzas son N y P, y entonces, en este caso vale la siguiente expresión:
a = g . sen(alfa)
donde "a" es la aceleración.
Si calculás la aceleración con lo dicho en 1), después podés reemplazar en a = g . sen(alfa), y hallar el ángulo alfa. Una vez que tengas el ángulo, es fácil hallar la componente del peso paralela al plano inclinado (o sea, lo que en clase llamamos Px).
Avisáme si ahora lo entendés.
Saludos,
Miriam
muchas gracias profe! ya pude resolverlo con su ayuda :)
ResponderEliminarHola profesora!:-) . Rvisando mis apuntes y ejercicios resueltos m di cuenta q m falto del ejercicio 18 de la guia el punto c) trat de hacerlo igualandolo a o 0 y m da cuadratica, puede ser? Y n el ejercicio 19 m falto la a) seria correcto analizar la pendiente? M qedo
ResponderEliminarPend= 75 m - 15 m / 15 segs - 5 segs= v max. Me dio el resultado correcto (6m/segs) pero no sabia si lo resolvi bn. Gracias.
Hola Camila,
ResponderEliminarSobre el 18 c): si lo que igualaste a cero es x(t), está bien. Es una cuadrática, fijáte que una de las soluciones es t = 0. La de t = 0 es justo el instante inicial, y da como solución, porque en t = 0 también da x = 0, aunque no es la solución que interesa. La solución que se pide en este caso, es la otra (la que tiene t distinto de cero).
De todos modos, en este caso es más sencillo usar el gráfico para hallar la solución. Acordáte que en un gráfico de Velocidad vs tiempo, el AREA representa el desplazamiento DeltaX, por lo tanto cuando DeltaX sea cero, es porque volvió al punto de partida. Fijáte que si prolongás la recta hacia abajo, va a llegar un valor de t en que el desplazamiento total dé cero, y eso sale sin cuentas. Por supuesto da la misma solución que con la cuadrática, pero es más fácil. :)
Sobre el ejercicio 19: justamente la idea es analizar la pendiente ya que en un gráfico X vs t, la pendiente es la velocidad. La pendiente que calculaste es correcta, y es válida desde t = 5 s hasta t = 15 s, ya que en esa zona el gráfico es una recta, o sea que esa zona es de velocidad constante (MRU).
Es correcto tu cálculo ya que en una zona de MRU, vale: v = DeltaX/Deltat, y eso fue lo que hiciste. Fuera de la zona 5s - 15s, no se podría calcular así, ya que la velocidad pasa a ser variable.
Saludos,
Miriam
Estoy viendo que lo que te respondí arriba es correcto, pero sale más fácil... directamente halllando la aceleración, ya sale directamente Px, ya que se cumple (2da. Ley):
ResponderEliminarPx = m . a
ya que la única fuerza en x es PX en este caso.
Saludos,
Miriam
Buenos días a todos, les comento que anoche, en la portada del Blog, publiqué los enunciados de los problemas que dejé ayer al final de la clase. Está en la entrada más nueva, donde dice "Novedades".
ResponderEliminarSaludos,
Miriam
Buen dia profesora, en el problema 12 que explico me dieron bien la vmedia1=10 m/s y la vmedia2=15 m/s pero tengo un problema con la vmediatotal, no seria la suma de las dos? que daria un total de 25 m/s? o como son mru y mruv no se pueden sumar? porque la respuesta dice 11,67m/s que tengo que hacer?
ResponderEliminarMuchisimas gracias ! :-) a seguir haciendo ejercicios m ncanto el tma de energia :p
ResponderEliminarHola profesora, una consulta con respecto al ejercicio 1 de los que dejó ayer al final de la clase. Como modifica mis datos que haya o no Fuerza de rozamiento?
ResponderEliminarEn el primer tramo calculé la aceleración con la fórmula a=g.sen, esta bien?
Hola Tatiana,
ResponderEliminarEl hecho de que haya fuerza de rozamiento, o cualquier otra fuerza, modifica la fuerza resultante, y por lo tanto modifica la aceleración. Acordáte que, de acuerdo a la 2da. Ley de Newton:
Fresultante = m . a
La aceleración es causada por las FUERZAS. Si modificás las fuerzas, cambia la aceleración.
La fórmula a = g . sen(alfa) vale solamente para un cuerpo deslizando por un plano inclinado, sobre el cual actúan solamente las siguientes fuerzas: Peso y Normal. Si hay CUALQUIER otra fuerza adicional, esa fórmula NO VALE.
Volviendo al problema en cuestión: en el problema 1, NO hay rozamiento sobre el plano inclinado. Ni tampoco hay otras fuerzas excepto N y P. Entonces, en ese problema SÍ está bien usar a = g . sen(alfa). Si hubiera rozamiento, no podrías usar esa fórmula, y entonces tendrías que plantear la 2da. Ley (como en los problemas que hicimos en clase), marcar las fuerzas que hay, y despejar la aceleración.
Cuando el cuerpo llega a la superficie horizontal sí hay rozamiento. Aunque no lo pida el problema, si quisieras, podrías calcular ese rozamiento, ya que está relacionado con la aceleración (como siempre, se plantea Fresultante = m . a en la dirección X, reemplazando Fresultante por las fuerzas que haya).
Espero haber aclarado tu duda, si no, avisáme.
Saludos,
Miriam
Hola Romina,
ResponderEliminarCualquier velocidad media se calcula siempre como Vmedia = DeltaX/Deltat, tomando el DeltaX del tramo de interés, y el Deltat correspondiente.
La velocidad media NO se calcula sumando ni promediando velocidades medias parciales. Si fueran dos MRU, TAMPOCO se suman ni se promedian.
En este problema entonces, lo que hay que hacer es:
- tomar el DeltaX COMPLETO, de ambos tramos juntos. O sea, sumás el desplazamiento del primer tramo y el desplazamiento del segundo tramo (los desplazamientos sí se suman entre sí).
- Tomás el Deltat COMPLETO de ambos tramos juntos, a saber, sumás el intervalo que duró el primer tramo, con el intervalo que duró el segundo.
Después dividís DeltaX/Deltat y eso es la velocidad media del recorrido completo.
Saludos,
Miriam
Buenisimo! gracias
ResponderEliminarBuen dia profesora, tuve un problema con el 32 de la pàgina 21 (el punto b). Me pide la velocidad con la que llega a la colina, por ende use la formula que no tiene tiempo reemplazando Xf=0 Xi=30 Vf es incognita y Vi=6 (al cuadrado) pero no puedo usar esa formula porque no tengo la aceleración. ¿Que tengo que hacer?
ResponderEliminarHola Romina,
ResponderEliminarHay dos caminos para hacer el punto b) del problema 32. Te comento los dos:
Primera forma
Es la que comenzaste a hacer vos, con la complementaria, pero al respecto quisiera hacer varias aclaraciones importantes:
1) El eje x que se toma es PARALELO a la pendiente, ya que el esquiador se mueve sobre el plano inclinado. Entonces, el Xinicial que tomes NO puede ser la ALTURA (hacé un dibujo y te va a quedar claro lo que quiero decir), sino la LONGITUD del plano inclinado, o sea , la hipotenusa del triángulo que queda formado en el dibujo. Los 30 m, son la altura, tomada VERTICAL, desde donde se arroja el esquiador. Es decir que Xinicial no se conoce en este problema.
2) Atención con el sistema de referencia que tomaste. Si tomaste Xinicial = 0 m, seguramente tomaste el eje x paralelo al plano inclinado, pero positivo hacia arriba. Entonces, vas a tener:
* Velocidad inicial NEGATIVA (ya que apunta hacia abajo): Vi= - 6 m/s (igual como está al cuadrado el signo menos se va a ir)
* La Vfinal tiene que ser NEGATIVA también. Como está al cuadrado, cuando le tomes la raíz cuadrada, tenés que tomar la solución negativa.
* La aceleración tiene que ser NEGATIVA también. En clase, cuando vimos plano inclinado, tomamos el eje X inclinado paralelo al plano, pero apuntando para abajo. Eso nos daba una aceleración positiva... pero con tu sistema, va a ser negativa.
3) Es cierto que te falta la aceleración. Pero la aceleración sale de la 2da. Ley de Newton (Fres = m . a); como en este caso NO hay rozamiento, queda a = - g . sen(alfa). Este caso lo vimos en clase, en clase nos daba a = g . sen(alfa), acá le cambié el signo debido a tu sistema de referencia.
4) Pero hay otro problema: el ángulo no se conoce. Pero por trigonometría sabemos que:
sen(alfa) = cateto opuesto/hipotenusa = 30 m/Xinicial
Entonces reemplazando en la expresión de la aceleración, queda que
a = - g . 30 m/xinicial
Si reemplazás esta expresión de aceleración tal cual en la ecuación complementaria, vas a ver que se te simplifica Xinicial, y vas a poder despejar Vfinal.
Nota: para mi gusto, en un plano inclinado, hubiera elegido el eje x paralelo al plano y apuntando hacia abajo, con lo cual Xinicial = 0, Xfinal queda incógnita, a = g . sen(alfa) (positiva), Vinicial = 6 m/s, y Vfinal va a ser positiva. Pero preferí continuar con el sistema que vos elegiste.
Segunda forma
La segunda forma es mucho más sencilla: es usar las conclusiones del ítem a) (justamente es para esto que te piden el ítem a), para seguir resolviendo mediante energía). Si lo hiciste, seguramente concluiste que en esta situación, la energía mecánica no cambia debido a que las fuerzas no conservativas no hacen trabajo. Es decir, sabemos que:
Emfinal - Eminicial = LFNC
Las fuerzas no conservativas -para los problemas de este parcial- son: todas MENOS el Peso. Es decir: la Normal, y el Rozamiento son fuerzas no conservativas. Pero en este problema NO hay rozamiento! Normal sí hay, pero es PERPENDICULAR al movimiento en este caso, entonces el trabajo de la Normal es cero. Conclusión:
LFNC = 0.
Entonces, queda Emf - Emi = 0, lo cual es igual a:
Emi = Emf ----> esto es lo que sale del ítem a).
La energía mecánica es la suma de la cinética y la potencial: Em = (1/2) . m. V^2 + m . g . h, donde h es la ALTURA (acá SÍ se toma vertical). Lo que hay que hacer es escribir Em para la situación INICIAL y para la FINAL, y de ahí vas a poder despejar Vfinal.
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Sugerencia: hacélo de las dos formas, y vas a comprobar que da exactamente igual.
Saludos,
Miriam
Me quedó claro, gracias. Había anotado que cuando hay rozamiento la velocidad es constante siempre. Pero no es siempre así no? porque en el segundo tramo (la superficie horizontal) me dice que hay rozamiento y que el cuerpo se detiene luego de recorrer los 25 m, por lo tanto la Vf en 0, ahi no seria constante la velocidad. Lo que anote esta mal no?
ResponderEliminarHola Tatiana,
ResponderEliminarSí, lo que anotaste NO es cierto. La velocidad es constante si la aceleración es cero, y por lo tanto, si la Fuerza resultante es cero (es muy importante tener en claro esto), entonces en cada situación particular, con o sin rozamiento, lo que tenés que hacer es hallar la fuerza resultante:
* hacer un esquema del cuerpo que se estudia, y UBICAR TODAS las fuerzas que tiene aplicadas (como hicimos en clase en los problemas de plano inclinado, o en el problema de los dos bloques, o en el de la persona en el ascensor, etc., es decir en cualquier problema de dinámica).
* plantear la 2da. Ley de Newton en X y en Y. Elegí como eje X a la dirección de movimiento.
* En vez de "Fres X", poner las FUERZAS particulares que haya, las de tu dibujo (a veces es necesario descomponer alguna, depende el caso).
* Reemplazar los datos que tengas sobre esas fuerzas.
Después, si la aceleración te diera cero, ahí sería velocidad constante, si no, NO.
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En el problema que mencionás, del cuerpo en un plano HORIZONTAL, aun si no tuvieras datos de velocidad, sucede que: si hay rozamiento, es imposible que la aceleración dé cero, porque si planteás las fuerzas, te queda solamente la fuerza de rozamiento en X, entonces la resultante NO se anula, entonces nunca se va a anular la aceleración. Sugiero que hagas el esquema con las fuerzas.
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Hay alguno que otro problema de plano inclinado de parcial, donde el rozamiento justo toma un valor que "compensa" el valor de PX, y entonces por eso queda aceleración cero y por lo tanto velocidad constante. Pero son casos particulares; no tiene por qué ser así en general.
Saludos,
Miriam
Hola profesora, tengo una duda respecto al problema 32 también pero del ítem d) que dice si quisiera que el esquiador llegase con una velocidad de 15m/s.
ResponderEliminarBueno yo use lo de Ec=1/2.m.v^2 y da 9000 j luego para hacer la cuenta del trabajo utilizo el valor de la E.mecànica: L= 9000j-25440j= - 16440j ...està bien planteado? lo del signo negativo creo que es porque la vfinal era de 25.5m/s y para que llegue con 15m/s que es una menor velocidad, debe ser un trabajo negativo porque frenaría.
Otra duda que tengo es el ejercicio 37-ítem b) Determinar en qué posición el cuerpo tendrá el valor máximo de la energía cinética y en cuál el valor mínimo.
Para mí el cuerpo va aumentando su velocidad con respecto a la fuerza que se le aplica, pero en un momento la fuerza se mantiene constante(desde 1 a 4 metros) no seria que alcanza su máximo de E cinética a los 4 metros? y el mínimo a los 9?
y por último el ítem c) en cuáles posiciones su velocidad es de 1m/s.. cómo hago para saber cuándo tiene velocidad 1m/s ?
Bueno le pregunto por aquí porque no sè si pueda ir a clases mañana y si voy allá le consulto de nuevo...saludos.
Hola profesora ,con respecto al problema 2 que usted dio que significa que el desnivel entre ambos puntos es de 1 m? eso sería la diferencia de altura?
ResponderEliminarHola profe, estoy intentando hacer el 2do ejercicio que nos mando hoy. No puedo sacar la aceleracion a los 20 mts. , se que es un mruv, entonces planteo que a= Δv/Δt, pero no se como sacar la Vf del grafico F (x). El area representa el trabajo de la F. Se que la inicial es 0, porque al principio se encuentra quieto. ¿Como puedo sacar la V a los 20 mts para luego sacar la aceleracion? Porque tambien, iba a probar con despejar la aceleracion de la ecuacion x(t) pero no se el tiempo, y con la complementaria necesito tambien la V a los 20 mts.
ResponderEliminarHola profe! Tengo una duda con el ejercicio 19 de la guía,pág 19. Hay un gráfico de x-t dond un corredor recorre 100m. En el punto b me pregunta si se detiene al llegar a la meta. No entiendo porque me pregunta eso. Yo creo que si pero a su vez la curva no toca la linea punteada. No entiendo eso y por ende no puedo continuar con el gráfico de v-t. Gracias
ResponderEliminarHola Lucía,
ResponderEliminarEfectivamente, "desnivel" es diferencia de altura, es decir, se mide VERTICALMENTE.
Si hacés un dibujo del plano inclinado, y hacés una línea vertical que pasa por A, y una línea horizontal que pasa por B, se te forma un triángulo rectángulo donde AB es la hipotenusa. Y en ese triángulo, el lado que va desde A hasta la horizontal, es lo que mide 1 metro.
Saludos,
Miriam-
Hola Juliana,
ResponderEliminarEl tema es que NO es un MRUV, porque en un MRUV hay una aceleración constante, y en este problema la aceleración no es constante. O sea que no se puede usar ninguna fórmula de MRUV.
Digo que la aceleración no es constante por lo siguiente: el gráfico es de FUERZA RESULTANTE vs. x, esa fuerza resultante está cambiando constantemente, y como siempre vale:
Fresultante = m . a
entonces a = Fresultante /m, y como la Fresultante ES FUNCION DE X, entonces la aceleración también lo es, es una aceleración que está cambiando continuamente. De acuerdo a lo que se ve en el gráfico, no tiene sentido un valor "único" de aceleración!
Por ejemplo: Cuando x = 0m, Fresultante = 25 N, y como m = 2kg, de la 2da. Ley es a(en x = 0) = 25N/2kg = 12,5 m/s^2.
Este valor de aceleración cambia para otros valores de X. Pero podés hallar la aceleración en el X que quieras, usando el valor que corresponda de Fresultante, y la 2da. Ley.
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En cuanto a la velocidad: es cierto que el área representa el trabajo de la F, pero como F es la fuerza resultante, y el trabajo de la resultante es la variación de energía cinética, entonces el área en este caso es la variación de energía cinética, entre dos valores de X que tomes:
Area (tomada desde x = Xinicial hasta x = Xfinal) = Ecfinal - Ecinicial
Con esto vas a poder hallar la energía cinética en el X que te piden, y después que tengas la energía cinética hallás la velocidad.
Pero atención: esta velocidad no la usás para calcular la aceleración, como ya dije más arriba.
Saludos,
Miriam
Hola Vyk,
ResponderEliminarEs cierto que en el gráfico no llega justito a la línea punteada, sino un poquito más abajo, aunque supongo que eso es solamente por error de impresión.
De todos modos, hay algo que es muy importante: la PENDIENTE se hace cero al final del recorrido (se "aplasta" la curva). Eso quiere decir que SÍ, SE DETIENE, tal vez no se detiene justo en x = 100m, pero sí en x = 99 m o algo así. Pero la velocidad SÍ llega a CERO, porque la recta tangente a la curva se hace horizontal.
Para el gráfico v-t, vas a tener que en cierto instante (que no está marcado en el gráfico, pero que se puede averiguar), la velocidad es cero, y ahí termina el gráfico.
Nota: el valor de t para el cual la velocidad es cero (el valor que no está marcado), se puede averiguar teniendo en cuenta lo que dice el enunciado: que el trozo curvo es un trozo de parábola. Es decir, hay que suponer que el tramo desde t = 15 s hasta tfinal, es un MRUV. Y se puede calcular el tfinal; si no te sale, avisáme.
Saludos,
Miriam
Gracias profe! Cualquier cosa le pregunto el martes
ResponderEliminarHola profe, le hago una consulta sobre un resultado, en el ejercicio 2-23 pagina 20, me da que la aceleración es 220m/s2; y en la guía de estudio dice que el resultado es 0,22m/s2, son dos valores distintos o esta bien como a mi me dio?
ResponderEliminarGracias!
Hola Romina,
ResponderEliminarLa fuerza en función de X está dada por el gráfico, es decir que la fuerza se conoce para infinitos valores de X entre 0 y 40m.
Es como con cualquier función f(x), marcando el valor de x, sacás el valor del f(x) que corresponde del mismo gráfico.
O sea que en en este caso, marcás en el eje X el valorX = 20 m, ahí trazás una línea vertical y te fijás qué valor de F(x) le corresponde. Si bien es algo gráfico, con muy poquita geometría podés saber analíticamente cuál es el valor.
Saludos,
Miriam
Hola Camila,
ResponderEliminarNo, para nada! No se mantiene la misma aceleración, por todo lo que dije arriba:
- LA ACELERACION DEPENDE DE LA FUERZA RESULTANTE.
- Y LA FUERZA RESULTANTE DEPENDE DE QUÉ FUERZAS ACTÚAN.
(Esto es importantìsimo!!!!!!)
Entonces es imposible que en el tramo horizontal haya la misma aceleración que en el plano, ya que son situaciones diferentes. Las fuerzas que sufre el cuerpo en el plano inclinado NO SON LAS MISMAS que las que sufre el cuerpo el superficie horizontal (por ejemplo: en la dirección x: en el plano inclinado está Px, en cambio en el plano horizontal ya no está porque P está todo en y).
Para colmo hay otra cosa, en esate problema: en el tramo del plano inclinado la aceleración apunta hacia abajo (hacia las X positivas de acuerdo al sistema que se pide tomar); en cambio, en el tramo horizontal, la aceleración apunta hacia la izqquierda.
La mejor manera de entender esto es HACIENDO UN DIBUJO EN CADA SITUACION (en cada tramo), MARCANDO LAS FUERZAS QUE ACTUAN, y ESCRIBIENDO LA 2da. LEY DE NEWTON REEMPLAZANDO ESAS FUERZAS (aun cuando no fuera necesario usarla en este problema particular)
Saludos,
Miriam
Hola María,
ResponderEliminarLo revisé, y es correcto que dé 0,22 m/s^2 la aceleración.
Me imagino que tu problema debe ser: o de unidades, o bien, usaste mal los exponentes en los valores de las fuerzas.
Para las unidades:
1 tonelada = 1000 kg
Por lo tanto:
1000 toneladas = 1000 000 kg = 10^6 kg
(quise escribir "diez a la 6", el ^ indica exponente)
Cuando descompongo las fuerzas y planteo la 2da- Ley en la dirección X, tomando X como la dirección de movimiento, la ecuación queda:
F1 . cos(37) + F2 . cos(37) - Froz = m . a
Como F1 = F2 en intensidad:
2 . F1 . cos(37) - Froz = m . a
2 . 2 . 10^5 N . 0,8 - 10^5 N = 10^6 kg . a
Saco factor común 10^5, del lado izquierdo:
(2 . 2 . 0,8 - 1) . 10^5 N = 10^6 kg . a
2,2 . 10^5 N = 10^6 kg . a
Y simplificando las potencias, queda finalmente a = 0,22 m/s^2.
Saludos,
Miriam
Gracias por responder. :-) m cuesta mucho este tema y no creo q puedo entregar los problemas a tiempo, lo podria explicar en el intervalo a este problema? Gracias y disculpe
ResponderEliminarHola profe, tengo una duda sobre cual es la opcion correpta en este ejercicio: Una camioneta sube por una rampa con V=cte entonces: a)El L de las fuerzas no conservativas es 0. b)su energia potencial permanece constante. c)su energia potencil disminuye y la mecanica aunenta . d)el LFres =0 e)su energia potencial aumenta y la mecanica disminuye f)su energia mecanica permanece constante. Para mi la opion correcta esta entre d y f
ResponderEliminargracias!
ResponderEliminarMuchas gracias profe, ahora si me da!
ResponderEliminarLo acabo de entender, la masa se usa cuando me piden la velocidad final del recorrido!
ResponderEliminarHola profe, en el ejercicio 31 de la pagina 21, me da que el tiempo en la parte de caída libre es t= 1 seg^2, en la guía da t=1 seg.
ResponderEliminarPorque me da elevado al cuadrado? Si lo dejo elevado, esta bien?
Gracias!
Profe otra pregunta sobre el mismo ejercicio 31 de la pagina 21, la parte b de caída libre me da que la v= -10m/s, se supone que cuando un objeto cae la velocidad es cada ves más negativa. Lo volví a resolver pero esta ves usando la ecuación complementaria y me dio v=10m/s con que resultado me quedo? En la guía dice que da v=10m/s
ResponderEliminarGracias!
Hola María,
ResponderEliminar1) La masa se usa, por ejemplo, si necesitás calcular la aceleración, y conocés la FUERZA RESULTANTE. Entonces es: a = Fresultante / m, de la 2da. Ley de Newton.
2) Quiero comentar algo que dijiste: "en la fórmula de trabajo y energía no se tiene en cuenta la masa". Esto NO es cierto. Si tenés trabajo de fuerzas no conservativas, el teorema dice que:
Em - Emi = LFNC
y en el cálculo de las energías mecánicas inicial y final, SÍ está la masa multiplicando. Así que, SÍ, se tiene en cuenta.
3) No entiendo lo que dijiste: "la masa se usa cuando me piden la velocidad final del recorrido". Entiendo que si querés la velocidad final, tenés que plantear el teorema que escribí en el punto 2) anterior. Y de ahí despejar la velocidad final. Si te referías a eso, está bien (pero no sé si quisiste decir eso u otra cosa).
Te podría dar más detalles si me pasás el enunciado completo.
Saludos,
Miriam
Gracias por la explicacion profe, lo hice, y me dio bien!
ResponderEliminarHola María,
ResponderEliminarEl instante t te tiene que dar en segundos, no te puede dar nunca en segundos al cuadrado. Si te dio al cuadrado, es porque te equivocaste en las unidades en algún paso previo: revisá eso. ¿Qué ecuación te quedó?
Tené en cuenta que en la ecuación horaria para la caída libre tenés un término con t^2 (¿tal vez te olvidaste de poner el cuadrado?), entonces es lógico que ese t^2 esté en segundos al cuadrado... después tomás raíz cuadrada para despejar t, y ahí sí queda en segundos.
Saludos,
Miriam
Hola María,
ResponderEliminarEl resultado de la guía está positivo, porque ese resultado se refiere al valor absoluto nada más... el signo depende del SISTEMA DE REFERENCIA que hayas elegido.
Si el sistema de referencia es positivo hacia arriba, está bien que la velocidad dé NEGATIVA, porque se está moviendo hacia abajo. Eso no se contradice con lo que dijiste: "se supone que cuando un objeto cae la velocidad es cada ves más negativa", esto es correcto, y no se contradice con el hecho de que dé Vf = - 10 m/s.
(Nota: Si quisieras comprobar que "la velocidad es cada vez más negativa", podrías calcular varios valorss de velocidades, en distintos instantes (haciendo una tablita de valores), y entonces seguro que te van a dar valores de velocidad negativos, cada vez más grandes en valor absoluto, a medida que el tiempo transcurre.)
Si resolvés usando la ecuación complementaria, seguro que después de reemplazar te queda Vf^2 = 100 m^2/ s^2. Después tenés que "pasar el cuadrado como raíz", pero entonces matemáticamente quedan dos soluciones posibles para Vf --> 10 m/s y -10 m/s. Y de esas dos soluciones, tenés que elegir la negativa (si usaste un sistema con X positivo hacia arriba); la otra se descarta.
Saludos,
Miriam
Hola profe, no se como plantear el ejercicio de multiple choice 9 pag 24, me podria guiar como empezarlo? Porque intente hacerlo con la complementaria y no me da, muchas gracias
ResponderEliminarHola Juliana,
ResponderEliminarLa ecuación complementaria no es válida para ese problema por lo siguiente: este problema NO es un MRUV. Para empezar, NO es un movimiento rectilíneo sino CURVILINEO (la nena se mueve haciendo un trozo de círculo). Además, no tiene aceleración constante, y en este problema sería muy complicado y fuera del nivel del curso, querer calcular la aceleración (es variable en el tiempo).
Eso descarta todas las fórmulas relacionadas con MRUV.
Los teoremas que sí valen, porque son de validez TOTALMENTE general, son los teoremas que relacionan trabajo con energía. Por ejemplo, el de variación de energía mecánica
Emf - Emi = LFNC
Hacé un esquema de la nena en la hamaca moviéndose; tomá al conjunto "nena+ hamaca" como si fuera un objeto único. Sobre ese conjunto, actúan dos fuerzas: el Peso, y la Tensión de la cadena de la hamaca (ya que se desprecia el rozamiento con el aire). La Tensión es una fuerza no conservativa, pero fijáte que la Tensión es siempre PERPENDICULAR al movimiento (hacé el dibujo). Entonces, el trabajo de la tensión es cero. Y por lo tanto queda:
Emf - Emi = 0
O sea:
Emf = Emi
Podés tomar el punto "inicial" cuando la nena+hamaca está en la posición más alta, y el punto "final" cuando justo pasa por la posición más baja. En ambos puntos, expresá las energías mecánicas, y vas a poder despejar la velocidad final. Si sigue sin salirte, avisáme.
Saludos,
Miriam
Hola Clara,
ResponderEliminarLa correcta es la d) porque hay un teorema que dice: LFres = Ecfinal - Ecinicial (esto es un teorema válido SIEMPRE). Como V = constante, entonces la energía cinética NO CAMBIA, por lo tanto Ecfinal = Ecinicial, y queda Lfres = 0. O sea que d) es VERDADERA.
La f) no puede ser verdadera por lo siguiente: la energía cinética es constante, porque nos dicen que la velolcidad es constante. La energía potencial aumenta, porque nos dicen que la camioneta SUBE por una rampa. Como la energía mecánica es:
Em = Ec + Ep
Entonces: si Ec es CONSTANTE, y Ep AUMENTA, la suma de ambas tiene que AUMENTAR, o sea: Em AUMENTA. Y esto contradice f).
Otra cosa: si un cuerpo va por un plano inclinado a velocidad constante, eso quiere decir que TIENE que haber alguna otra fuerza aparte de la Normal y del Peso (porque si sólo estuvieran N y P, habría una aceleración a = g . sen(alfa)). Esa otra fuerza, seguro que va a ser no conservativa, y va a provocar que la Em no se conserve.
¿Vos por qué decías que f) podía ser verdadera?
Saludos,
Miriam
Me dio 1,12 m/s en la guia la respuesta correcta es 5 m/s. Supongo que el error es mío, mañana consulto en el intervalo, gracias profe.
ResponderEliminarHola Juliana, a continuación va la resolución, así podés chequear tu planteo con éste.
ResponderEliminarEnergía mecánica "inicial" --> la tomo cuando la nena está en la posición más alta --> ahí es Vi = 0. Y la altura es Hi = 1,25 m. Entonces:
Emi = m . g . 1,25m
Energía mecánica "final" --> la tomo cuando la nena está en la posición más baja. Ahí Vf es incógnita, y Hf = 0 (porque ahí precisamente se eligió tomar el cero). Entonces:
Emf = (1/2) . m . Vf^2
Por lo dicho anteriormente:
Emf - Emi = LFNC = L(tensión) = 0
--> Emf = Emi
--> m . g . 1,25m = (1/2) . m . Vf^2
La masa se simplifica. Podemos despejar Vf^2:
Vf^2 = 2 . g . 1,25 m = 25 m^2/s^2
O sea que Vf, en valor absoluto, es la raíz cuadrada del miembro derecho:
|Vf| = raizcuadrada(25 m^2/s^2)
|Vf| = 5 m/s
Fijáte si ahora podés detectar el error. Por supuesto que además podés consultarme mañana.
Saludos,
Miriam
Me quedo claro, yo habia puesto
ResponderEliminarEMf = EMi
1/2 . m . vf^2 + m . g . hf = 1/2 . m . vi^2 + m . g . hi
y simplifique mal las masas, los 1/2 y la g. Muchas gracias profe!
Hola Juliana, para simplificar cosas tené en cuenta lo siguiente:
ResponderEliminarSi en una igualdad tenés una suma de términos de cada lado, para que un factor se pueda simplificar, tiene que estar multiplicando en TODOS los términos de ambos lados. Sólo en ese caso, se lo puede sacar como "factor común" de ambos lados, y simplificarlo.
Por ejemplo: en este caso, el (1/2) debería estar multiplicando en los dos términos de cada lado, para poder simplificarlo... pero NO lo está.
En cambio, la masa SÍ está multiplicando en todos los términos. Entonces sí se puede simplificar, si lo hiciste, está bien. No así con el (1/2) o con la "g".
Saludos,
Miriam
Aaaah, ahora entendí, en la complementaria me olvide de poner modulo! Gracias profe!
ResponderEliminarSi profe me refería a lo que dijo en el punto 2!
ResponderEliminarAhora lo entendí, y me salio!
Gracias por contestar!
Ahora sí profe!
ResponderEliminarMuchas gracias!!!
Si lo entendí aparte que se lo pregunté el otro día en clase. Igual gracias por responder y quería consultar si todavía se puede entregar los ejercicios que dejó, pasa que no pude ir hoy a clases.
ResponderEliminarHola profe, tengo una duda con el ejercicio 30 de la guía, página 21. En el punto a) me pide la componente del peso paralela al plano inclinado. Sé que la componente es px entonces tendría que hacer px=p.cos(ángulo) . Pero no me dio ningún dato de algún ángulo. No sé por donde empezar. Gracias
ResponderEliminarYa me lo anote asi no se me olvida, gracias por la ayuda profe!
ResponderEliminarHola profe, tengo problemas con el 36 d, ¿ Como puedo saber cual es la energía que pierde el hombre? Saco la energía mecánica? ( Ec + Ep) ?
ResponderEliminarYo planteo que:
Em = Ec + Ep Entonces:
Em = ( 1/2 . m . vi^2 ) + ( m . g . hf )
Esta bien plantearlo asi? Porque tengo 2 incógnitas, la Em y la Vi, porque interpreto que la Vf vale 0.
Hola María,
ResponderEliminarSólo para aclarar: que el módulo se coloca, cuando pasás el cuadrado como raíz (no en pasos anteriores). Es decir, si te queda:
Vf^2 = 100 m^2/ s^2
Pasás el cuadrado y entonces queda |Vf|:
|Vf|= 10 m/ s
Y de ahí salen las dos soluciones.
Saludos,
Miriam
Hola Roessemery, sí, podés entregarlos cuando puedas. Eso sí, no te atrases con el tema de fluidos; hoy comenzamos la unidad 2. Vimos todo hidrostática, aunque en la primera parte de la próxima clase vamos a hacer más ejercicios de dicho tema.
ResponderEliminarSaludos,
Miriam
Hola Vanessa,
ResponderEliminarDos cosas:
- Si en un plano inclinado que forma un ángulo alfa con la horizontal, elegís un eje X paralelo al plano inclinado, y un eje Y perpendicular al mismo, entonces la componente X del Peso es SIEMPRE:
Px = P. sen(alfa), despe
(La que va con coseno es Py. Esto sale de la ubicación del ángulo alfa, lo podés encontrar en cualquier libro o apunte donde esté este tema).
- En particular sobre el problema 30: es cierto, no te dan el ángulo. Pero te dan datos cinemáticos: te dicen que el bloque recorre, desde el reposo, 1 m al cabo de dos segundos. Fijáte que con esos datos, podés hallar la aceleración, ya que el movimiento sobre un plano inclinado es un MRUV.
Por otra parte, planteá la 2da. Ley de Newton. Como no hay rozamiento, te va a quedar: Px = m . a (no hay más fuerzas en X), y si ya calculaste la aceleración, podés sacar Px, ya que la masa es dato.
Saludos,
Miriam
Hola Juliana,
ResponderEliminarVarias cosas:
- En el caso del levantador de pesas, interpretamos que la barra está en reposo al momento que él comienza a levantarla, por lo tanto es Vi = 0. La Vf también es cero porque se supone que levanta la barra y la sostiene a cierta altura, también en reposo. Entonces, para la barra, la energía mecánica inicial es Emi = 0 (cinética cero, potencial cero), y la energía mecánica final es Emf = m . g H
- En general, para cualquier problema: No se pueden sumar entre sí la energía mecánica inicial con la final, debido a que en un momento el objeto tiene Emi, y en OTRO momento un cierpo tiempo después tiene Emf. Es decir, no hay ningún momento en que el objeto tenga "ambas energías juntas". Se escriben por separado Emi, y Emf. Lo que sí tiene sentido es calcular la diferencia entre Emi y Emf, porque eso nos dice lo que ganó o perdió el cuerpo, pero nunca sumarlas entre sí.
- Enfatizo que Emi es la energía inicial DE LA BARRA y Emf es la energía final DE LA BARRA. No la que pierde el hombre. Por un lado, tenemos que la barra gana DeltaEm = m . g. H de energía mecánica. Esta energía se la dio el hombre, es verdad, pero fijáte que el enunciado dice que el hombre pierde MUCHA MAS energía de la que le da a la barra.
Es decir: el hombre al ejercitarse pierde energía, una parte de esa energía (un 12% según dice el enunciado) va a la barra, esa energía da 3000 J = m . g . H. La otra parte de energía que pierde el hombre, se pierde en forma de calor hacia el ambiente.
Lo que nos piden es hallar qué energía total pierde el hombre, entonces podemos hacer esta regla de tres:
* El 12% de la energía que pierde el hombre ------> es m . g . H = 3000 J
* El 100% de la energía que pierde el hombre ------> es 100%. 3000J/12% = 25000 J
Saludos,
Miriam
Gracias profe! le quería preguntar si el viernes le puedo dejar una tarea que dejó hace dos clases atrás.
ResponderEliminarSí, me podés entregar los problemas el Viernes, no hay ningún inconveniente!
ResponderEliminarSaludos, Miriam
Lo entendí, gracias por la explicación profe!
ResponderEliminarHola profe, en el ejercicio 35 la parte b, de la pagina 21, me pide que averigüé el valor del trabajo de las fuerzas de rozamientos que actúan sobre el sistema.
ResponderEliminarYo se que la fuerza no conservativa es la fuerza de rozamiento, entonces planteo ΔEM= ΔEC ΔEP Δ EM= ECf + EPf - ECi - EPi
Lo que no entiendo es porque se anulan las Energías cinéticas finales e iniciales y solo quedan las energías potenciales finales e iniciales? Si no me equivoco tiene que ver con la velocidad, pero no se como explicarlo.No se si se entendió lo que quise describirle.(esto: Δ significa variación!)Gracias!!
Me confundí al escribir la formula! Sería:
ResponderEliminarΔEM= EMf - EMi
ΔEM= ECf + EPf - ECi - EPi
ΔEM= EPf - EPi
Hola profesora, a mi en este problema no me da el otro tiempo, el que tiene que dar 2.6 (el de plano inclinado) me da 1.6, puse Xi=0, Vi=0 y la distacia que es 13. me queda que
ResponderEliminarx(t) = xi+ vi(At)- 1/2 g (at)2
13= -1/2 10 (at)2
At=1.6
¿que hice mal? gracias!
Hola Romina,
ResponderEliminarHay dos cosas que no son correctas en esa expresión:
- Primero, la aceleración NO es g. Porque es un cuerpo que va por un plano inclinado, NO un tiro vertical ni caída libre. Acordáte de que: LA ACELERACION DEPENDE DE LAS FUERZAS. En un tiro vertical/caída libre, sólo tenés la fuerza PESO, y de ahí sale que la aceleración es (-g) (con el sistema positivo hacia arriba), en cambio para un cuerpo moviéndose en un plano inclinado, la aceleración depende de las FUERZAS aplicadas (Peso, Normal, rozamiento si lo hay, etc.), en general hay que plantear le 2da. Ley de Newton para hallar la aceleración.
- Segundo, el tema del signo de la aceleración: si en el plano inclinado, usás X paralelo al plano y apuntando hacia abajo, entonces Px apunta hacia abajo también. Fijáte entonces cómo te va a dar la aceleración --> pero repito, escribí la 2da. Ley de Newton.
Ayuda: en este caso vas a ver que la masa se simplifica, así que, planteá la 2da. Ley igual, no importa que no tengas ese dato.
Saludos,
Miriam
Hola María,
ResponderEliminarPrimero una aclaración: Las fuerzas no conservativas son dos en este problema: la Normal y la Fuerza de rozamiento. Lo que pasa, es que en este caso la Normal no hace trabajo, en cambio la fuerza de rozamiento sí. Atención: hay problemas donde la Normal SÍ hace trabajo, como por ejemplo: los problemas donde hay una persona dentro de un ascensor que sube o baja.
Las energía cinéticas se anulan por la siguiente razón: la energía cinética siempre es:
Ec = (1/2) . m . V^2
entonces, si la velocidad es cero, la energía cinética también es cero.
Las velocidades inicial y final son cero por la siguiente razón:
- se dice que el muchacho "se deja caer ... desde una altura de 4m", esto significa que justito antes de comenzar a bajar, su velocidad (inicial) era CERO. Es decir: nadie lo empujó.
- Cuando se pone en movimiento, va cada vez más rápido a medida que baja por la pista, y después de pasar por el punto más bajo... comienza a SUBIR por la pista (es semicircular)... a medida que SUBE por la pista, se va FRENANDO, cuando llega a la máxima altura (que es 3 m en este caso), su velocidad tiene que ser CERO justo en ese momento.... ahí es donde tomás el instante "final". Justo después de eso, vuelve a bajar, y se repite el movimiento.
Pasa algo similar cuando arrojás un cuerpo hacia arriba: su velocidad arriba de todo es cero, y justo después comienza a bajar. O también: si arrojás un objeto por un plano inclinado hacia arriba, se frena hasta que su velocidad es cero, y luego baja por la pendiente.
Por lo tanto, es correcto que quede: ΔEM= EPf - EPi en este problema.
Saludos,
Miriam
Buenas tardes profe! No sé como plantear el ejercicio 31 de la guía,pág 21. Saque el tf del móvil en caída libre pero no sé como sacar el tf del móvil por el plano inclinado ya que no tengo como dato la vf ni la aceleración.
ResponderEliminarHola Aracelli,
ResponderEliminarSe pueden hacer todos los ejercicios donde se hable de líquidos en reposo... es decir: sin llegar a los problemas donde se habla de CAUDAL o de VELOCIDAD del fluido.
Saludos,
Miriam
Hola Vanessa,
ResponderEliminarEn el caso del plano inclinado, hacé un esquema del móvil, ubicá las fuerzas que actúan, y planteá la 2da. Ley de Newton reemplazando por las fuerzas que hay.
De esa manera vas a poder hallar la aceleración.
La masa no se conoce, pero no te hagas problema porque en este problema se va a simplificar. Te va a faltar también el ángulo del plano, pero eso sale fácil con trigonometría ya que se conocen los catetos.
Una vez que tengas la aceleración, vas a poder averiguar el tiempo que tarda en llegar, con cinemática.
Saludos,
Miriam
Perdon, pero no entiendo, le pregunto mañana en clase.
ResponderEliminarte queda Px= m.a donde no tenes ni la aceleracion , ni px, ni la masa. El unico dato que tengo es el desplazamiento y no se como hacerlo encajar con la 2º ley de newton,
Sabía que también la Normal era una fnc, pero como no hace trabajo es 0, gracias profe, ahora lo entendí!
ResponderEliminarHola Romina,
ResponderEliminarCorrecto, te queda Px = m . a, pero también sabés que Px = m . g . sen(alfa) (esto siempre es así), entonces reemplazás en Px = m . a , y queda:
m . g . sen(alfa) = m . a
Fijáte que la masa se simplifica y queda a = g . sen(alfa).
Se conoce "g", y el valor del ángulo se puede conocer con un cálculo auxiliar por trigonometría ya que conocés los catetos (5m y 12 m) --> y una vez que tengas el ángulo, podés calcular la aceleración.
Una vez que tengas la aceleración, después con el desplazamiento (que es 13 m), podés calcular el tiempo que tarda en bajar por el plano inclinado.
De todos modos, nos vemos en clase y lo charlamos más en detalle si te quedan dudas.
Saludos,
Miriam
Hola María,
ResponderEliminarEs verdad, no hace trabajo en este problema, ni tampoco en problemas de plano inclinado o de objetos moviéndose por una superficie horizontal.
Pero atención que a veces la Normal sí hace trabajo: en problemas de ascensores. Porque cuando hay una persona en un ascensor, y el ascensor sube o baja, ahí la Normal tiene la dirección del movimiento, y en el trabajo puede quedar un ángulo de 0 (en la subida) o de 180 (en la bajada del ascensor).
Saludos,
Miriam
Hola profesora no pude ir a clases en esta semana porque uno de mis hermanos se enfermò y està internado en el hospital, mientras que tengo que cuidar de mi otro hermano y bueno espero poder ir pronto porque se me dificultaron un poco los ejercicios adicionales que dejò la semana pasada y tambièn querìa preguntarle hasta què ejercicio avanzaron y què tema...gracias y saludos.
ResponderEliminarGracias profe me salió! Tengo otra duda con el ejercicio 33 pág. 21 en el punto a) me dio la fuerza 8000 con signo negativo y en la guía esta positivo no entiendo porque. Y el punto d) no sé interpretarlo. Gracias
ResponderEliminarHola Vanessa,
ResponderEliminarEn el problema 33 de la página 21, lo que se pide calcular es un trabajo no una fuerza. En el punto a), da positivo, porque la fuerza tiene la misma dirección y sentido que la dirección de movimiento, por lo tanto el ángulo entre la fuerza y la dirección de movimiento es CERO: L = F . d . cos(0), y como cos(0) = 1, entonces el trabajo te queda positivo e igual a 8000 J.
En el punto d), como va a velocidad constante llevando al mueble con él, eso quiere decir que si hacés un esquema de las fuerzas en el mueble, la fuerza resultante tiene que dar cero (velocidad constante --> aceleración cero --> fuerza resultante cero). Entonces, la fuerza que hace el hombre sobre el mueble tiene que ser igua al peso del mueble. Esa fuerza que hace el hombre es VERTICAL, entonces es perpendicular a la dirección de movimiento, con lo cual el ángulo entre la fuerza y la dirección de movimiento es 90. Y como cos(90) = 0, entonces el trabajo de esa fuerza es cero.
Saludos,
Miriam
Hola Rossemery,
ResponderEliminarHoy en la primera parte de la clase estuvimos haciendo problemas de hidrostática de parciales viejos, Te recomiendo que pidas la clase para que trates de hacer esos ejercicios vos misma; es fundamental practicar ese tipo de ejercicios.
En la segunda parte de la clase, comenzamos a ver hidrodinámica: vimos el concepto de caudal, y la ley de conservación de caudal. Después vimos los conceptos de fluidos no viscosos (ideales) y de fluidos viscosos (reales), y, para FLUIDOS IDEALES, vimos el Teorema de Bernouilli. Como aplicación vimos el problema 18 de la página 38.
Para la clase que viene, pueden hacer los primeros 19 ejercicios de la guía de página 36, y los siguientes ejercicios de la guía de opciones múltiples (página 41): 1, 3, 5, 6, 16, 18, 19, 20, 21, 23.
Sobre los ejercicios adicionales, estaría bueno que pudieras hacerlo, pero también tratá de no atrasarte con este tema de fluidos. El Martes quiero dejarles unos ejercicios de fluidos para entregar el próximo Viernes (y que yo corregiría sin falta para el Martes 7).
Espero que tu hermano se recupere pronto. Saludos,
Miriam
Gracias! me salio por fin, igual le voy a hacer una consulta teorica: En los problemas de tiro vertical o caida libre donde la gravedad es negativa el resultado es negativo. como por ejemplo en este problema en el punto b) la velocidad final del de caida libre tendria que haber dado negativa pero en el libro esta positiva. es lo mismo?
ResponderEliminarQue tal profesora, a mi no me da el punto a) del 37, y lo revise un monton de veces pero no encuentro el error. Es con el tema de areas, el area del 1º metro me da bien, 0,5 pero el area del 2º metro y los 5 primeros metros no me dan. hice esto:
ResponderEliminar1º metro: b.h/2=0.5
2º metro:0.5 + 1.1=1.5 (tiene que dar 1J)
5 primeros metros: 0.5+3.1+1.5/2=6 (tiene que dar 4J)
En mi mensaje anterior sólo mencioné lo que vimos ayer Viernes, pero no comenté lo que vimos el Martes pasado: ese día estuvimos con Hidrostática toda la clase, viendo la teoría y también problemas. Sin embargo, en el turno de las 10 hs, al comienzo de la clase, también dedicamos unos minutos a comentar cómo encarar el problema 18 de página 26.
ResponderEliminarSaludos,
Miriam
Hola Romina,
ResponderEliminarEfectivamente, si en una caída libre se elige un sistema de referencia positivo hacia arriba, la velocidad final da negativa, eso está bien e incluye el ítem b) de ese problema para caída libre.
Lo que pasa es que en las respuestas está positiva, porque colocaron sólo el valor absoluto de la velocidad (ya que el sistema de referencia es a elección).
Saludos,
Miriam
Hola Romi,
ResponderEliminarSobre el ejercicio 37 a):
- El trabajo de F en el primer metro, correcto, es el triángulo, da 0,5 J.
- Fijáte que en el enunciado dice "del segundo metro", NO dice "los primeros dos metros". Es decir, que se refiere al tramo comprendido entre x = 1m y x = 2m, y NO al tramo desde 0 a 2m (vos tomaste esto último). O sea, se refiere a un desplazamiento de 1 metro solamente, sólo que a partir de x = 1 m. Eso es un rectángulo de 1m . 1N, sin sumar el primer triángulo, o sea, da 1 J.
- En cuanto a "los cinco primeros metros", se refiere al tramo donde x va de 0 a 5 m. Ahí se suman el primer triángulo, el rectángulo que va desde x = 1m hasta = 4m, y el segundo triángulo, hasta x = 5. En tu cuenta, hiciste correctamente los primeros dos términos: el primer triángulo y el rectángulo, pero el error está en el área que hiciste del segundo triángulo... es un triángulo que va desde X = 4m hasta x = 5m, o sea, su base es 1m, y NO 5. Entonces queda:
L(cinco primeros metros) = 0,5 J + 3 . 1 J + 0,5 J = 4J.
(además fijáte que el 2do. triángulo, tiene la misma superficie que el primero).
Saludos,
Miriam
Muchas gracias por responderme y por la información, voy a tratar de hacer los ejercicios que pueda y de no atrasarme. Espero poder ir a las clases de esta semana, sacarme algunas dudas y resolver los adicionales.
ResponderEliminarBesitos.
ahh ya veo, gracias
ResponderEliminarQue tal profesora, No pude resolver el 13 de la pagina 25, lo que hice fue:
ResponderEliminar1w ----1000kw
100w-----x= 100000kw
como dice que es durante 30 dias hice 24h x 30=720h
100000/720 me dio 138.88kw/h
1kw/h-------$0.08
138.88kw/h-----x=$11.11 y tiene que dar 5,76
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y tambien le pido si me puede explicar el 15 de la pagina 26
calcule la aceleracion me da 1m/s2
calcule la fuerza que es F=m.a = 1500 kg. 1m/s2=1500N
sque la distancia tambien me da 450 y cuando quiero sacar la potencia media y hago 4450.1500/30 me da 22500 que esta mal, tiene que dar 30.2
gracias!
Qué tal profe, la molesto con una inquietud por el problema 37) de la Guía. La parte c) donde pregunta " ¿En cuál o cuáles posiciones su velocidad es de 1 m/s?" No sé si.. no logro comprender el concepto para resolverlo o qué será lo que me está trabando pero no me sale. Llegué a la primer respuesta de 2,9 m pero .. sinceramente haciendo más uso del azar que del razonamiento. No me gusta forzar resultados, sé que no es la idea. Así que si me pudiese orientar de la manera más específica que pueda, se lo agradecería mucho! Desde ya, muchas gracias. Un abrazo
ResponderEliminarY si puede ser podemos por favor el martes ver ejercicios de fluidos? porque me estan costando un monton gracias
ResponderEliminarHola profe quisiera que me ayude a resolver el problema 40 de la pag 22, no entiendo como sacar el trabajo si no tengo distancia o cómo deducir la distancia..
ResponderEliminarHola profesora quería preguntarle sobre las fórmulas de difusión. En los apuntes que descargue de la página de biofísica aparecen:
ResponderEliminar-X(al cuadrado) = 2Dt (Que nose cuando hay que usarla)
-Flujo difusivo = n / t.S
-Flujo difusivo (Fick) = -D. dC/dx
-Flujo difusivo= P (Ce - Ci)
Y en la pagína de un profesor de física, Ricardo Cabrera, encontré las fórmulas diferentes:
-Flujo difusivo = m / (t2 - t1)
-Flujo difusivo (Fick) = -D. (c2 - c1).A / (x2 - x1)
-Densidad de flujo = -D.(c2 - c1) / (x2 - x1)
¿Cúales son las que tengo que tener en cuenta para resolver los ejercicios?
Hola profe, tengo un problema con la parte teorica de trabajo y energia.Por ejemplo con el ejercicio 19 de multiple choice dice : Una caja sube por un plano inclinado a V=cte. Entonces: a)La energia cinetica disminuye y la potencial aumenta. b) El trabajo de las fuerzas conservativas sobre la caja es positivo. c)El trabajo de las fuerzas no conservativas sobre la caja es positivo. d) La energia mecanica de la caja no varia, e ) El trabajo de la fuerza peso es 0. f) Para decir si la energia mecanica disminuye o no es preciso saber si hay rozamiento o no.
ResponderEliminarHola Tatiana,
ResponderEliminarLa de = 2 . D . t, es la expresión de "desplazamiento cuadrático medio", y se aplica en el siguiente caso: supongamos que tenés una "mancha" de una sustancia que difunde dentro de otra, por ejemplo: una mancha de tinta que difunde en agua. Entonces el "borde" de esa mancha, se desplaza a cierta velocidad... ese vendría a ser "la distancia que se desplaza el borde de la mancha, al cuadrado" (claro que en promedio, por eso es un "valor medio"). Esa distancia, al cuadrado, es directamente proporcional al TIEMPO QUE TARDA en difundir. (Hay un ejemplo resuelto de esto en la pagina 22 del cuaderno teórico de la Unidad 2 de la cátedra.)
En cuanto a las otras expresiones:
Flujo difusivo = masa / deltat. Este flujo es la masa de sustancia que difunde por cierto conducto, en un intervalo de tiempo deltat.
Por la Ley de Fick, este flujo difusivo (el mismo de masa/deltat) también se puede calcular:
| Flujo difusivo | = D . A . | deltac | /L
donde:
A = sección del conducto por donde difunde una sustancia
L = longitud del conducto --> es lo que llamaste x2 - x1
deltac = diferencia de concentración entre los EXTREMOS del conducto (se supone CONSTANTE esa diferencia, o sea, se supone que el problema es estacionario) --> es el c2 - c1
D: coeficiente de difusión que corresponda (depende del soluto y del solvente)
La DENSIDAD DE FLUJO (no confundir con "flujo difusivo", es un poco diferente) es:
Densidad de flujo = Flujo difusivo / A, donde A es la sección atravesada por la sustancia que difunde, y el Flujo difusivo es lo que dije más arriba.
En el 1er. grupo de fórmulas que pusiste:
- Si en la 2da. fórmula, "n" es la masa y "S" es la sección, entonces eso es una DENSIDAD DE FLUJO, y no el flujo difusivo.
- Idem para la tercera fórmula de ese grupo. Es una densidad de flujo (es lo mismo que la 3ra. fórmula del 2do. grupo, sólo que en forma "diferencial", es decir, tomando variaciones muy pequeñas).
- En la 4ta. fórmula, no sé a qué se llama P (tendría que chequear el apunte). Pero al parecer, es otra forma de escribir la Ley de Fick.
Todos los problemas´, seguro se pueden resolver con:
- la 1ra. fórmula del 1er. grupo, y:
- las fórmulas 1, 2 y 3 del segundo grupo.
Otra cosa. Sobre las fórmulas que tienen un signo menos: creo que es más recomendable tomar MODULO (valor absoluto), a izquierda y a derecha, es decir: calcular los flujos EN VALOR ABSOLUTO. O sea, calcularlos siempre positivos. Eso sí, es importante saber en qué SENTIDO difunde la sustancia: siempre la difusión se produce desde la zona con MAS concentración de soluto, HACIA la zona con MENOS concentración de soluto.
Saludos,
Miriam
Hola Vanessa,
ResponderEliminarEs cierto que, cuando SUBÍS, algo, el trabajo del peso da negativo. O sea que no fallaste al calcular el trabajo DEL PESO.
El tema es que a vos no te piden el trabajo del peso, sino el trabajo de la fuerza que se hace sobre el balde de agua (con la mano, o con una cuerda por ej.), para subirlo.
Si a esa fuerza la llamamos F, entonces la potencia que se pide es:
Potencia media = LF /Deltat
donde LF es el trabajo de ESA fuerza. Esa fuerza seguro va hacia arriba, asi que va a tener un trabajo positivo, seguro.
Como no te la dan (podría llegar a ser mayor que el peso, además, ni siquiera sabés si es una fuerza constante), usamos argumentos de energía, y algunas suposiciones:
- Suponemos que el balde de agua está inicialmente quieto.
- Suponemos que luego de levantarlo hasta el lugar deseado, lo dejamos quieto.
Con estas suposiciones, tendremos que DeltaEc = 0 para el balde.
Por otra parte, sabemos que:
DeltaEmec = LFNC
y la única fuerza no conservativa es la F, en este caso. Entonces queda:
LF = DeltaEmec
A partir de acá, es fácil que puedas completarlo.
Saludos,
Miriam
Hola Cynthia,
ResponderEliminar¿Planteaste algo para ese problema? Te dejo algunas ayudas:
1) Acordáte de lo que es ENERGIA CINETICA:
Ec = (1/2) . m . V^2
(Teniendo en cuenta esto y lo que dice el enunciado, vas a poder descartar una opción)
2) Acordáte de lo que es ENERGIA POTENCIAL:
Ep = m . g . H
3) Y que ENERGIA MECANICA es la suma de las energías cinética y potencial
Con 2) y 3), vas a poder descartar otras dos opciones.
4) También acordáte de los teoremas que relacionan trabajo con energía:
L(del Peso) - DeltaEp
LFNC = DeltaEm
Tené en cuenta que la única fuerza conservativa que vimos, es el PESO. Las demás, son NO conservativas.
Con lo dicho en 4) vas a poder descartar otras opciones y decidir la verdadera,
Saludos,
Miriam
Hola Araceli,
ResponderEliminarSiguiendo estrictamente tus cuentas, sí me da. Me da exactamente ΔP= -1,1475 Pa. Y ese valor es correcto, siempre y cuando interpretes correctamente qué es ese ΔP:
ΔP = ps - pe
O sea: presión de salida menos presión de entrada --> en ESE orden, ya que del otro lado está la velocidad de entrada al cuadrado menos la velocidad de salida al cuadrado.
El signo menos es correcto en este caso, si es que calculás la presión de salida menos la de entrada. En la guía no lo ponen porque dan el resultado en valor absoluto.
Importante: esa fórmula que pusiste, es un CASO PARTICULAR DE BERNOUILLI que vale solamente para un CAÑO HORIZONTAL. NO es válida si tenés cañerías con declive.
Saludos,
Miriam
Hola Daiana,
ResponderEliminarEn ese problema no tenés datos para deducir la distancia, porque te dan la velocidad, pero no te dicen ni cuánto tarda en subir, ni cuán larga es la pendiente.
Pero sí podés calcular la POTENCIA INSTANTANEA:
Pot_instantanea = F . v . cos(angulo)
donde el angulo que hay que tomar es el ángulo entre la FUERZA de interés y la VELOCIDAD (cuidado con eso!!).
La velocidad es dato. La fuerza que interesa en este caso, es la FUERZA DE ROZAMIENTO que hace la superficie del plano sobre el auto (ya que, como charlamos en clase, la fuerza que hace el motor es una fuerza "interna" al auto, que tiene su par de acción y reacción dentro del auto - si esto no te queda claro, volvé a preguntarme).
Para calcular la fuerza de rozamiento del piso, hacé un esquema del auto, con las fuerzas aplicadas en él: Peso, Normal, Fuerza de rozamiento del PISO, Fuerza de fricción con el aire. Planteá la 2da. Ley de Newton para calcular la resultante --> pero como la aceleración es CERO, la resultante tiene que ser CERO --> ahí vas a poder despejar la fuerza de rozamiento que hace el piso.
Avisáme si te quedó claro o no.
Saludos,
Miriam
Hola Flor,
ResponderEliminarEn el 37) de la guía la idea general es la siguiente: te dan un gráfico de FUERZA RESULTANTE en función de X, eso significa que el área entre dos valores X1 y X2, es la VARIACION DE ENERGIA CINETICA entre esos valores de X. (esto es así ya que el AREA es el TRABAJO DE LA FUERZA, y como esa fuerza es justo la resultante, entonces el trabajo de la resultante es la variación de la energía cinética).
Entonces veamos el ítem c). Se pide saber cuándo la velocidad es de 1m/s. Con ese valor de velocidad, se puede averiguar cuál es la energía cinética:
Ec = (1/2) . m . V^2 = (1/2) . 5 kg . (1m/s)^2 = 2,5 J
Es decir: que se pida saber en qué posiciones el móvil tiene V = 1 m/s, es lo mismo que si preguntaran: en qué posiciones el móvil tiene Ec = 2,5 J. Y como el área del gráfico está relacionada conla energía cinética, trabajaremos con el valor de 2,5 J.
Entonces:
- En algún X, que no conocemos, el móvil tendría Ec = 2,5 J.
- Sí sabemos que en X = 0, el móvil tiene velocidad de 0,2 m/s --> o sea, Ec(inicial) = 0,1 J.
Entonces al X que no conocemos lo podemos tomar como Xfinal. Tenemos entonces:
Ec(final) - Ec(inicial) = área del gráfico desde X = 0 hasta Xfinal
2,5 J - 0,1 J = área del gráfico desde X = 0 hasta Xfinal
2,4 J = área del gráfico desde X = 0 hasta Xfinal
Entonces lo que hay que resolver a partir de este punto es algo geométrico: qué valor (valores) de X puedo tomar en el gráfico, que den un área de 2,4 Joule desde X = 0, hasta ese X.
Fijáte que el primer triángulo tiene área 0,5 J, eso significa que necesitamos 1,9 J más de área, por eso hay que tomar PARTE del rectángulo: hay que tomar una base de 1,9 m, y ese 1,9m sumado al primer metro, da los 2,9 m.
Para la segunda solución, hay que tener en cuenta que el área por encima del eje aumenta, entonces hasta X = 5 m va a seguir creciendo, hasta un área total de 4J.... pero a partir de X = 5 m, el gráfico pasa a estar por debajo del eje, entonces el AREA comienza a RESTARSE...hasta que en X = 10m, el área neta es CERO (porque la negativa es tanta como la positiva). Entonces, en algún valor de X intermedio entre x = 5 m y x = 10m, el área tiene que dar justo los 2,4 J pedidos. Fijáte si geométricamente te sale.
Saludos,
Miriam
Hola Romi,
ResponderEliminarVarias cosas:
Sobre el ejercicio 13 de página 25:
*) 1 kwatt = 1000 watt --> lo pusiste al revés. Es decir, que la lamparita de 100 W, equivale a 0,1 kW.
*) La unidad "kwh" se lee "kilowatt POR hora", ya que es unidad de energía (por eso se multiplican potencia y tiempo). Es decir: 1 kwh = 1 kw . 1 hora . Entonces, NO tiene sentido dividir la potencia de la lamparita por ese tiempo, al contrario, hay que multiplicarla, y el resultado será la ENERGIA que gasta la lamparita en un mes:
Energía consumida por la lamparita = Potencia . tiempo = 0,1 W . 720 h = 72 kw . h
Después sólo queda hacer la regla de tres para calcular el costo:
1 kw . h --> 8 centavos
72 kw . h --> (etcétera)
--------------------
Sobre el ejercicio 15 de página 26: tu planteo es correcto, y el resultado es correcto... EN WATT, o sea, Potencia = 22500 watt, pero fijáte que te lo piden en HP (caballo de fuerza), la equivalencia es: 1 HP = 764watt, con lo cual 1 watt = (1/746) HP, y entonces:
Potencia = 22500 watt = (22500/746) HP = 30,16 HP
Nota: esta equivalencia de unidades está en la página 115 de la guía.
Saludos,
Miriam
Hola Romi, mañana Martes, en la primera parte de la clase, seguro que vamos a hacer varios ejercicios de fluidos, pero de hidrodinámica. Es decir: con teorema de Bernouilli y/o conservación del caudal.
ResponderEliminar¿Cuáles son los ejercicios que te cuestan? ¿Los de hidrostática como los que vimos la clase pasada?
Saludos,
Miriam
Perdon profe pero no me sale, yo planteo lo sig: P.ins:200N.54km/h.cos143 que esta mal?
ResponderEliminarOtra cosita hoy no pude ir dio algun tema nuevo??
Hola Daiana,
ResponderEliminarEsa ecuación está mal por las siguientes razones:
1. Como te decía en mi mensaje anterior, la fuerza que se coloca en la potencia, es la fuerza de rozamiento que hace EL PISO (es la que interesa en este caso, porque gracias a esa fuerza el auto sube); apunta hacia ARRIBA (es un rozamiento positivo), y debería dar:
Froz_piso = Px + Ffricción_aire
Esto sale de plantear la 2da. Ley como te decía antes. Primero tenés que hacer un dibujo con TODAS las fuerzas aplicadas, poner las fuerzas (o sus componentes, porque el Peso se descompone en Px y Py), usar que la aceleración es cero, y de ahí vas a sacar la fuerza que hace el piso. Recién después de todo eso vas a poder hacer lo de la potencia.
2. El ángulo cos(143) está mal, porque: el ángulo que va en la potencia, es el ángulo ENTRE la fuerza y la velocidad. La velocidad va hacia adelante, y la fuerza de rozamiento también, así que el ángulo es cero.
Recomendación: en TODO problema de dinámica y/o de trabajo, energía y potencia, hacé un esquema grande y claro, ubicando BIEN todas las fuerzas en sus direcciones correspondientes.
Si no entendés por qué la fuerza que interesa es la de rozamiento con el piso, volvé a preguntarme.
Sobre la clase de hoy: vimos ejercicios de hidrodinámica con fluidos ideales, donde se usa conservación del caudal y/o teorema de Bernouilli. También comenzamos con fluidos reales; este tema lo vamos a terminar la próxima clase. Además, llevé 4 carillas con ejercicios adicionales de parciales y finales viejos. Los dejé en la fotocopiadora de la FUBA, pero también los podés descargar desde la portada de este Blog, donde dice Novedades. De esos ejercicios adicionales, les propuse dos para entregar este Viernes. En "Novedades" del Blog, menciono cuáles son.
Saludos,
Miriam
Hola Rossemery,
ResponderEliminarEn la clase de hoy: vimos ejercicios de hidrodinámica con fluidos ideales, donde se usa conservación del caudal y/o teorema de Bernouilli.
También comenzamos con hidrodinámica de fluidos reales; este tema lo vamos a continuar y terminar la próxima clase. Podrías hacer los ejercicios 20 a 22 de la página 38, y los ejercicios 2 y 4 de opciones múltiples de la página 42 (estos dos son más importantes que los anteriores, en mi opinión).
Algo importante es que llevé a clase 4 carillas con ejercicios adicionales de parciales y finales viejos. Los dejé en la fotocopiadora de la FUBA, pero también los podés descargar desde la portada de este Blog, donde dice Novedades. De esos ejercicios adicionales, les propuse dos para entregar este Viernes. En "Novedades" del Blog, menciono cuáles son.
Me alegro de que esté mejor tu hermano. Saludos,
Miriam
Hola profesora, quería preguntarle sobre el ejercicio E7, de las fotocopias, es el segundo ejercicio de la primera hoja. Lo primero que hice fue plantear las resistencias.
ResponderEliminarLa original sería 8nl/pi.r^4 = 8nl/3.14 y la nueva nose como plantearla porque dice que cambia UNO de los tubos por uno más chico. Entonces si es en paralelo seria R1 + R2, osea, 8nl/3.14 + 8nl/pi.0.005^4. No sabría como hacerlo. Y después cuando tengo la nueva, tendria que plantear una relación? Rnueva - Roriginal / Roriginal = 100% ?
Disculpe si no me exprese claramente, cualquier cosa le pregunto en clase el viernes.
Después en el ejercicio 11 también de la primera hoja. Hay que calcular la altura final. Yo plantee la variación de energía potencial para poder despejar Hfinal. Y la varación de Ep la calcule con el teorema: -Variación de energia potencial = Lp. Lp me da -30000, entonces la variación es 30000. Pero despejo la altura y me da un número muy grande, esta mal lo que hice?
ResponderEliminarMe parece que tengo problema con las unidades por ejemplo en el problema que nos dio para entregar que dice "Un tanque cerrado.." me da la densidad que es 0.8 g/cm3 . para pasarlo a kg/m3 lo que tengo que hacer es 0.8*1000/1000000?
ResponderEliminarahh buenisimo, gracias!
ResponderEliminarHola profesora, quería preguntarle acerca del problema del tanque cerrado, el de la fotocopia que está en FUBA. La presión que me da es 101,3 aprox. No está en las opciones y no logro encontrar el error, puede ser que esté usando mal la altura? Yo usé 1 m.
ResponderEliminarPorque la Fuerza de rozamiento esta en el mismo sentido del movimiento? no tiene que estar en el contrario? no tienen que estar del lado izquierdo del movil la F de friccion y la F derozamiento? porque esta la F de rozamiento en el mismo sentido que la velocidad? yo la puse atras y use 180 como angulo
ResponderEliminary px lo saco haciendo 10000 N . sen 37?
Hola profe,estoy haciendo el ejercicio 16 de los complementarios,pag 44.te pide diferencias de precion,y el resultado es 6000,me da haci solo si simplifico la densidad y el 1/2.puede ser q sea haci
ResponderEliminarQue tal profe, no me da el problema, hice:
ResponderEliminarAEm=Lfnc
Emf- Emi=Lf
Ecf+Epf- Eci+Epi=lf
1/2.10.(0,5)2+10.10.10=1001.25
pot= 1001.cos0.10/20=500 y me tiene que dar 50
Que tal, creo que no tengo esa formula.
ResponderEliminares Ap= 1/2 . densidad . (AV)2 ?
porque yo tambien me trabe en ese ejercicio
Hola Miriam , queria saber sobre los ejercicios de parciales del año pasado , los que están en este blog , las respuestas fueron marcadas por usted? gracias !
ResponderEliminarHola Tatiana,
ResponderEliminarVarias cosas:
- Cuidado con las unidades. Si escribís una de las resistencias (una de las originales, de 1 cm de radio), queda: R1 = 8 . n . 1m/(pi. (1cm)^4). Podés dejarlo por el momento en esas unidades, pero si sumaras esa resistencia con otra, y en la otra resistencia pasaste a metros los cm, entonces en ésta también deberías pasarlos. O si no, dejás todo en cm. Lo que quiero decir es que NO es correcta la suma 8nl/3.14 + 8nl/pi.0.005^4, porque estás mezclando unidades.
- Aparte de las unidades hay algo más importante: la resistencia en paralelo NO es R1 + R2 (eso es en serie), sino que es:
Rparalelo = (1/R1 + 1/R2)^(-1)
- Una recomendación: dejá "pi" expresado, y no hagas la cuenta, porque seguro que va a salir de factor común o se va a simplificar en algún momento.
- Sobre cómo plantear el problema. Lo que tenemos que hacer es hacer cálculos auxiliares en cada situación:
1. Situación original: dos resistencias iguales, en paralelo (no es sólo una). Acá las dos son de radio 1 cm. Cuando tenemos dos resistencias en paralelo IGUALES (R1 cada una), el paralelo queda la resistencia original, dividido dos:
Rparalelo(original) = (1/R1 + 1/R1)^(-1) = (2/R1)^(-1) = R1/2
El primer paso entonces es dejar expresada Rparalelo, no hacer cuentas, dejarla expresada con los valores reemplazados pero sin hacer ninguna cuenta.
2. Situación nueva: acá hay dos resistencias en paralelo también, pero una es distinta de la otra:
Rparalelo(nueva) = (1/R1 + 1/R2)^(-1)
donde R2 es la resistencia de 0,5 cm de radio. En la expresión de arriba, podés sacar algunas cosas de factor común: el 8n, la longitud y "pi".
3. Después, para saber cuánto cambió el sistema con respecto al anterior, ahí hay que plantear lo que decías en tu mensaje:
%de variacion = { [ Rparalelo(nueva) - Rparalelo(original) ] / Rparalelo(original) } . 100
Y cuando reemplaces las expresiones, vas a ver que se van a simplificar: el 8n, el L, y el pi. Si dejaste todo en cm^4, vas a ver que esos cm^4 también se simplifican, y van a quedar sólo números.
Como verás, es bastante algebraico el problema! Avisáme si no se entiende.
Saludos,
Miriam
Hola Tatiana,
ResponderEliminarCon lo que planteaste, nunca vas a poder despejar Hfinal, porque, al menos por lo que leo en tu mensaje, no usaste la información relacionada con los REBOTES (te dicen que en cada rebote se pierde velocidad).
Además, no entiendo tu planteo: ¿cómo calculaste el trabajo del peso en la última SUBIDA (¿fue eso lo que quisiste hacer?), sin usar la Hfinal que no conocés? Porque en ese -30000 J, estás implícitamente usando que el cuerpo subió 1000 m, y por lo tanto, cuando despejes Hfinal te va a dar 1000 m.
(Entiendo que te dio negativo ese trabajo, porque planteaste una SUBIDA)
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En este problema tenés que ir diferenciando etapa por etapa, tené en cuenta que rebota dos veces, entonces tenés:
1) la primera caída --> durante esta caída, la energía potencial disminuye (acá el trabajo del peso es positivo). Tené en cuenta que vas a necesitar calcular la velocidad con la
que el cuerpo llega al piso (justito antes de rebotar), para poder calcular la nueva velocidad con la que SALE del piso en la próxima etapa.
2) el primer "tiro vertical" que se produce después del PRIMER rebote (sube y baja otra vez). Tené en cuenta que sale disparado con MENOS velocidad de la que llegó, debido a que te dicen que pierde velocidad en cada rebote.
3) el segundo "tiro vertical" que se produce después del SEGUNDO rebote --> y aquí te interesa la altura máxima en esta segunda subida, ésta es la que preguntan.
Avisáme si con esto podés avanzar.
Saludos,
Miriam
Hola Romi,
ResponderEliminarEstán al revés los números que pusiste, porque:
1 kg = 1000 g --> por lo tanto, 1 g = 1kg/1000
1 m^3 = 1000000 cm^3 --> por lo tanto 1 cm^3 = 1 m^3/1000000
Entonces cuando reemplazás, la equivalencia entre g/cm^3 y kg/m^3 queda:
1 g/cm^3 = 1000000 /1000 kg /m^3 , o sea:
1 g/cm^3 = 1000 kg/m^3
(En clase di estas equivalencias, justo el día que comencé con fluidos, justo antes de comenzar con hidrostática, fijáte si las tenés, di varias)
Entonces en este problema queda:
0,8 g/cm^3 = 800 kg/m^3
Saludos,
Miriam
Hola Camila,
ResponderEliminar- La altura de 1 m es correcta para el extremo de salida de la manguera. El otro punto que se toma (que está en la interfase líquido-aire encerrado), tiene altura cero. ¿Lo pusiste así?
- ¿Pasaste las unidades de la densidad a kg/m^3? Debería darte 800 kg/m^3.
La presión que te da es justo la atmosférica, no debería dar así. Otra cosa: tené en cuenta que el problema pregunta la presión MANOMETRICA; es decir: una vez que tengas la presión en el aire (la absoluta, como siempre calculamos), después le restás la atmosférica, y eso es la manométrica.
Para saber en qué te equivocaste, necesitaría que me transcribas cómo te quedó la ecuación (planteaste Bernouilli, no?), con los valores reemplazados, sin hacer las cuentas.
Saludos,
Miriam
Hola Romi,
ResponderEliminarHay casos en que el rozamiento puede ir en el sentido del movimiento, como por ejemplo:
- en el caso de una persona que está quieta y empieza a caminar --> tiene que hacer fuerza sobre el piso hacia atrás, entonces el piso hace fuerza en la persona HACIA ADELANTE.
- en el caso de un auto que arranca y acelera --> la única forma de que esto pase es que el auto haga una fuerza sobre el piso hacia atrás, y entonces el piso haga fuerza en las ruedas HACIA ADELANTE.
- en el caso de un auto que va por un plano inclinado, como éste, el auto necesita una fuerza que sirva para "vencer" la fuerza peso (Px) y la fricción con el aire, porque si no, se viene abajo... entonces también pasa lo mismo que dije arriba: hace fuerza sobre el piso hacia atrás y el piso se la hace fuerza hacia adelante.
Del contexto de la situación te vas a dar cuenta si estás en esos casos o no.
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Fijáte que en este problema, además queda una contradicción si ponés el rozamiento con el piso en el mismo sentido de la fuerza de fricción: (¿Cómo hiciste para que te quede aceleración cero, y cómo calculaste la fuerza de rozamiento?)
- Las fuerzas en X son:
Px --> que apunta hacia abajo del plano (el auto va SUBIENDO)
Fuerza de fricción --> tiene el mismo sentido que Px, ya que el auto va subiendo, entonces apunta "hacia abajo".
Fuerza de rozamiento --> supongamos por un momento que la dibujás en el mismo sentido de la fuerza de fricción con el aire, como mencionaste.
Fijate que si el auto SUBE, y usás el rozamiento con el piso como dice acá arriba, te quedarían esas tres fuerzas para el mismo lado... eso significa que sería IMPOSIBLE que la fuerza resultante te dé CERO!!! Y eso es lo que tendría que dar porque la velocidad del auto es constante...
El auto jamás podría subir a velocidad constante con esas fuerzas... subiría frenándose, hasta llegar a velocidad cero (y después caería).
Pero como el motor en realidad hace fuerza sobre el piso hacia atrás, entonces el rozamiento con el piso va hacia adelante, y entonces te quedan: dos fuerzas para un lado y la otra para el otro lado (en X), y planteás Sumatoria de fuerzas en X = 0 (ya que la aceleración es cero).
Espero que se entienda, si no, volvé a preguntarme, ya que esto es un tema conceptual.
Saludos,
Miriam
Hola Caro,
ResponderEliminarNo, en este problema no se simplifican ni la densidad ni el 1/2. Sí se pueden sacar de factor común entre los términos de velocidad, pero no se pueden simplificar, porque precisamente te quedan los términos de presiones: pA y pB. De hecho, lo que despejás es la diferencia pA - pB.
Antes de usar el teorema de Bernouilli hay que hacer un cálculo previo para calcular la otra velocidad, ya que una de ellas es dato (2 m/s), y la otra no, pero sale por conservación del caudal. Y recién después podés hacer Bernouilli, y despejás pA - pB.
Para saber qué errores hay en tu planteo, necesitaría que me transcribas las ecuaciones que usaste, con los valores reemplazados, sin las cuentas resueltas.
Saludos,
Miriam
Hola Romi,
ResponderEliminarPrimero una aclaración: En la tercera línea, te falan unos paréntesis, debería ser: Ecf+Epf- ( Eci+Epi ) = lf, (de todos modos, después esto no influyó porque tomaste valores cero iniciales).
En tu resolución hay los siguientes errores:
- estás suponiendo que el balde se sube a velocidad CONSTANTE, me imagino esto por el (0,5)^2 en la energía cinética. Si suponés eso, entonces en la energía cinética inicial TAMBIEN tenés que poner la misma velocidad, y NO cero. Entonces, se simplificarían la energía cinética final con la inicial, y te quedaría 1000 Joule solamente.
(En el problema no dice que la velocidad sea constante. No dice nada sobre las velocidades. Por eso, yo lo hice suponiendo que el balde partía del reposo y que llegaba al reposo, como mencioné en mi mensaje anterior.)
- Esos 1000 J calculados (que a vos te dieron algo más, por lo dicho arriba), ya son un TRABAJO, no una fuerza! Entonces no tenés que multiplicar eso por la altura ni por el coseno del ángulo... esos 1000 Joule son un trabajo y solamente hay que dividirlos por 20 s para obtener la potencia. Y ahí es donde da 1000 J/20s = 50 watt.
Saludos,
Miriam
Hola Romi,
ResponderEliminarNO es correcto lo de (AV)2 en esa expresión. Más abajo te explico por qué.
En problemas de hidrodinámica de fluidos ideales no necesitás ninguna fórmula más que el teorema de Bernouilli y el de la conservación del caudal. Lo demás son casos particulares.
En este problema, primero para la parte a), alcanza con plantear la conservación del caudal para hallar la velocidad en la parte angosta. Para la parte b), planteás BERNOUILLI como siempre, tomando A como un punto en la zona ancha del caño, y B como un punto en la zona angosta del mismo:
pA + d . g . HA + (1/2) . d . VA^2 = pB + d . g . HB + (1/2) . d . VB^2
Como el CAÑO es HORIZONTAL, entonces las alturas HA y HB son iguales, las podemos tomar como CERO: HA = HB = 0, entonces se van esos dos términos y queda:
pA + (1/2) . d . VA^2 = pB + (1/2) . d . VB^2
Y como nos piden la diferencia de presiones, haciendo pasaje de términos queda:
pB - pA = (1/2) . d . VA^2 - (1/2) . d . VB^2
Por último saco de factor común el 1/2 y la densidad:
pB - pA = (1/2) . d . [VA^2 - VB^2 ]
Fijáte que a la izquierda queda pA - pB (NO quiero escribirlo como "delta" porque si no, no se entiende cuál es cuál), y a la derecha queda la resta entre los cuadrados de las velocidades, primero la A y después la B (NO es la diferencia de velocidades al cuadrado!, ya que primero se elevan al cuadrado, y DESPUES se restan).
La fórmula en negritas, es la que podés usar en este caso, pero sólo sirve en caso de un CAÑO HORIZONTAL, con fluido ideal.
Una vez que tenés los valores de velocidades, es solamente reemplazar los valores.
Saludos,
Miriam
Hola Gabriela,
ResponderEliminarSí, en todos los casos de lo publicado en el Blog, las respuestas fueron marcadas y revisadas por mí. Alguno que otro examen fue resuelto por alguna otra persona, pero en esos casos, SIEMPRE revisé todo antes de publicarlo.
Saludos,
Miriam
Hola profe tengo un problema con el ejercicio 16 de la pagina 38
ResponderEliminarDespués de hacer Qe=Qs y Ve= 3.Vs
Tengo que sacar la ΔP
La ecuación me queda
ΔP= 1/2. δ . (ΔV)2
ΔP= 1/2. δ . (Ve^2 - Vs^2)
ΔP= 1/2. δ . (Ve^2 - Ve^2/9)
ΔP= 1.2. δ. (8/9) . Ve^2
Hasta el anteultimo paso llegue, el último paso no lo entendí
Mi pregunta es no entiendo de donde sale el 8/9
Pd: este simbolito δ significa densidad
Gracias!
Hola María,
ResponderEliminarPrimero unas aclaraciones:
- escribir ΔV^2 está MAL, porque ΔV^2 significaría restar primero y elevar al cuadrado después, y NO es así. Acá primero se eleva al cuadrado cada velocidad y después se restan, como hiciste después.
- ese "ΔP" es p(salida) - p(entrada) en ese orden, eso tiene que estar bien claro si vas a usar esa fórmula.
- Esa fórmula vale solamente para CAÑOS HORIZONTALES en fluido ideal; es un CASO PARTICULAR de Bernouilli.
En cuanto a tu pregunta específica: llegaste a este paso:
p(salida) - p(entrada) = 1/2. δ . (Ve^2 - Ve^2/9)
Ahora lo que podés hacer es SCAR FACTOR COMUN Ve^2, entonces en el primer término te queda un 1 (uno), y en el segundo término, un 1/9:
p(salida) - p(entrada) = 1/2. δ . Ve^2 . (1 - 1/9)
Después resolvés la resta: 1 - 1/9 = 8/9, ahí aparece el 8/9.
Saludos,
Miriam
Hola profe, tengo una duda en el ejercicio del tanque cerrado, de las hojitas de Fuba. Puedo tomar la velocidad en el punto que está en la interfase líquido-aire encerrado, como velocidad 0? En el enunciado habla de una velocidad de 10 m/s, pero yo interpreto a esa velocidad como la velocidad en el extremo que esta la manguera, muchas gracias.
ResponderEliminarHola Profe .. estoy buscando en el blog la hola con los ejercicios que dejo en la fotocopia pero no los veo para poder bajarlos .... gracias.
ResponderEliminarHola German,
ResponderEliminarLos ejercicios para descargar están en la portada del Blog: http://cbcbiofisica.blogspot.com , Si accedés desde PC aparece directamente en la portada; en cambio, si accedés desde un celular tenés que entrar donde dice "Novedades", que está en la portada también. El link directo es éste:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2012/08/novedades.html
Saludos,
Miriam
Hola Juliana,
ResponderEliminarEs correcto lo que decís: la velocidad en la superficie líquido-aire del tanque se aproxima a cero, esto se hace porque esa superficie es muchísimo mayor que la sección de la manguera, y por lo tanto, el líquido en el tanque baja mucho más lentamente que la velocidad con la que sale por la manguera.
También interpretaste correctamente que la velocidad de 10 m/s, es la velocidad de salida, es decir la velocidad que se mide en la manguera.
Saludos,
Miriam
Muchas gracias profe
ResponderEliminarRecién puedo ver esto, muchas gracias profe! me fue de mucha ayuda. Al final no era tan difícil :) un abrazo!
ResponderEliminarHola profesora! Podría ayudarme con el ejercicio 8 pág. 37 no entiendo el punto c) porque los valores me dan negativo, yo calculo las diferencias de presiones otra vez y los resultados me dan positivos.
ResponderEliminarPienso que el signo - se debe a deducciones teóricas. Me podría explicar el motivo. Gracias.
Hola profesora, querìa saber si resolvì bien este ejercicio es de elecciòn multiple de la pàg. 24 el nùmero 7- lo de una locomotora...
ResponderEliminarhice por separado la aceleraciòn en el primer vagòn a=f1/M y en el segundo vagòn la a=f2/2M luego iguale las dos ecuaciones porque las aceleraciones tienen que ser iguales creo yo o de lo contrario un vagòn irìa màs ràpido...y me quedò que 2f1 = f2 y la aceleraciòn total la hice con fresultante = m.a => fres= (M+2M).a y a= fres/3M
Luego tengo otra duda con el problema 8 de la misma pàgina. para mì el item b y el d pueden ser correctos y en la guìa dice que es el `tem d) el correcto.
la aceleraciòn me dio a=g/5 y me dicen que f=4/5 P entonces la aceleraciòn apunta hacia abajo porque es positiva no? pero no entiendo muy bien porque si dice ascendiendo y frenando no deberìa ser la aceleraciòn negativa?
En el ejercicio nùmero 12 tambièn de elecciòn multiple, el de el trineo. Bueno yo hice lo de ▲EM = Lfnocons.
EMf-EMo = Lfroz.
(Epf + Ecf) - (Epo + Eco) = Lfroz.
Ecf - Epo = Lfroz.
1/2 m.v^2 - m.g.h = Lfroz
1/2 m (20 m/s)^2 - m (10m/s^2) (50m) = Lfroz
200m^2/s^2 *m - 500 m^2/s^2 * m = Lfroz
-300 m^2/s^2 * m = Lfroz
la pregunta dice ¿ què fracciòn de su energìa mecànica se ha perdido por rozamiento? no entiendo muy bien la pregunta...
:)
Hola Vanessa,
ResponderEliminarLos resultados de la guía están negativos en ese ítem ya que las "diferencias de presión" que ahí se calculan seguro que son:
Deltap(cabeza - corazón) = p(corazón) - p(cabeza)
Deltap(corazón - pies) = p(pies) - p(corazón)
Deltap(cabeza - pies) = p(pies) - p(cabeza)
Fijáte que haciendo la diferencia en ESE orden, es correcto que dén valores negativos cuando la persona hace la vertical. En cambio, cuando la persona está de pie en posición normal (ítem a)), esas tres diferencias dan positivas (y así están también en la guía).
Si a vos te dieron positivas en el ítem c), debe ser porque calculaste p(cabeza) - p(corazón), p(corazón) - p(pies), etc., entonces ahí es lógico que dén positivas cuando la persona hace la vertical.
Por eso: es importante que cada vez que calcules un "Deltap", especifiques cuál presión menos cuál otra estás calculando.
Saludos,
Miriam
Hola Rossemery,
ResponderEliminarEn el ejercicio 24, si con F1 y F2 llamaste a la FUERZA RESULTANTE sobre cada vagón (atención a esto!!), entonces está bien lo que escribiste. Y fijáte que te queda F2 = 2 . F1, y eso es justamente la opción f).
Es correcto que la aceleración de ambos vagones es la misma, eso está bien.
Cuando planteás la fuerza resultante sobre el conjunto, si bien es correcto que a = Fres/3M, no estás especificando la relación entre Fres y la F que te dan. Si tomás el conjunto de los dos vagones juntos, la única fuerza externa que queda sin compensarse... es la F que menciona el enunciado. Entonces queda: a = F/(3M) para la aceleración del conjunto, y eso descarta dos de las opciones.
Sugerencia: hacé un esquema de cada vagón con las fuerzas que tiene aplicadas. El primer vagón te va a tener que quedar con dos fuerzas horizontales (la F y una fuerza que le hace el 2do. vagón), y el segundo vagón te tiene que quedar con una sola fuerza (la que le hace el 1er. vagón). Ahí vas a poder darte cuenta de que la fuerza resultante sobre el conjunto de los dos vagones, es la F que la locomotora hace al 1er. vagón.
Otra aclaración: no hay una "aceleración total" (las aceleraciones no se suman). Hay una aceleración para cada vagón... pero en este caso, es la misma en todos porque van juntos.
Saludos,
Miriam
PD: más tarde te respondo las otras preguntas, porque ahora tengo que salir.
Hola Rossemery, sigo respondiendo las otras preguntas:
ResponderEliminar- Sobre el ejercicio 8 de página 24: si usás un eje X positivo hacia arriba, la aceleración debería darte negativa, es decir, debería darte a = -g/5. En las opciones, debería aclararse que el valor que dan ahí, se refiere al valor absoluto.
Al ser negativa la aceleración, eso quiere decir que es HACIA ABAJO, si es que usaste un eje X positivo hacia arriba. Fijáte si hiciste el planteo de esta manera:
N - P = m . a
Como N = (4/5) . P (N es la fuerza que hace el piso), entonces:
(4/5) . P - P = m . a
(-1/5) . P = m . a
(-1/5) . m . g = m . a
(-1/5) . g = a
(¿Lo planteaste así?)
Fijáte que al colocar "N - P" en vez de "P - N", estoy implícitamente usando un sistema positivo hacia arriba, ya que estamos diciendo que N apunta hacia los positivos y el peso hacia los negativos.
Si la aceleración fuera positiva, apuntaría hacia arriba. Pero es negativa, por lo tanto apunta hacia abajo.
Veamos ahora el tema de PARA DONDE VA EL ASCENSOR. El "para dónde va" está relacionado con la VELOCIDAD, y NO con la aceleración (no hay que confundir). No nos dan datos de "para dónde va"... lo único que sabemos es que la aceleración apunta hacia abajo. Y también sabemos que:
- Si la velocidad y la aceleración apuntan hacia el mismo lado (o sea si las dos son negativas, o si las dos son positivas), el móvil va cada vez más rápido.
- Si la velocidad y la aceleración tienen signos contrarios, el móvil va cada vez más despacio (o sea, está frenando).
Entonces en nuestro caso, habría dos posibilidades (porque repito, NO nos dicen cuál es la velocidad):
1) Si el ascensor estuviera subiendo (V positiva), entonces tiene que estar frenando (ya que la aceleración es negativa).
2) Si el ascensor estuviera bajando (V negativa), entonces debería ir cada vez más rápido (ya que la aceleración también va para abajo).
Las opciones 1) y 2) son igualmente aceptables... podría pasar cualquiera de ellas, y estaría BIEN; con los datos que nos dan. Lo que pasa es que en las respuestas sólo está la opción 1), y entonces entre las seis que te dan, sólo ésa puede ser. Fijáte que el encabezado dice: "el ascensor puede estar", es decir, no es que obligadamente va a ser esa opción, sino que es una de las posibilidades. La otra es la que mencioné en 2).
La opción b) no puede ser; fijáte que contradice la opción 2) de arriba. Como la aceleración apunta para abajo, si el ascensor desciende, entonces va a ir cada vez más RAPIDO.
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Sobre el ejercicio 12 de opciones múltiples: tu cálculo de la variación de energía mecánica es totalmente correcto. Lo que te preguntan es el porcentaje de energía mecánica que se perdió, es decir:
% de energía mec. perdida = [DeltaEm / Emec(inicial) ]. 100
Es decir, lo que se hace es comparar la pérdida de energía mecánica con el valor original de la energía mecánica (o sea, el inicial). Cuando reemplaces DeltaEm y Emec(inicial), se te va a simplificar la masa.
Avisáme si podés avanzar con estos problemas.
Saludos,
Miriam
Ahora lo entendí profe, gracias!
ResponderEliminarHola profe, estoy intentando resolver un ejercicio de los parciales que usted tiene subidos a su pagina, me pide la potencia de la bomba.
ResponderEliminarEl ejercicio me dice que es un caño cilíndrico de sección constante, que quiere decir que sea constante? Que es el mismo radio para ambos lados?
Gracias!
Hola profe, buen dia. De los ejercicios de parciales: de la pag 1/4, el E7 Dos tubos de 1m de long....
ResponderEliminarllego a que la R del nuevo caño (1cm de radio) tiene 16 veces la resistencia la resistencia del caño (2cm de radio). Ahora mi problema es, nose como comparar el "sistema" de caños en paralelo: el de los 2 iguales, con el que tiene uno de cada uno.
Gracias.
yo no entiendo profe. =( Podria escribir todo como se simplificaria? no la pude seguir bien. gracias
ResponderEliminarHola profesora, queria consultarle unos ejercicios de la fotocopia que nos dio.
ResponderEliminarEl ejercicio E5 de la pág 3/4 que dice "Sobre un cuerpo de 8 kg..." no me da 110 N. Lo que intenté hacer es plantear la segunda ley de newton, pero de la forma en que lo hice me da 80 N.
En el ejercicio 7 de la misma página que dice "Una casa tiene una terraza..." El punto b, lo que hice fue tomar un punto en la superficie del agua y otro en el piso. Pa es 101300, despejo Pb pero me da 200 Pascales. (Pb-Pa=1000 Kg/m^3 x 10 m/s^2 x 0.020 m) Porqué está mal plantearlo así?
El 4 de la misma página, el de las cajas iguales, como puedo pensarlo sin tener datos?
Gracias.
Profe, estaba haciendo un ejercicio del parcial 011, el E7. Es el de las capas de líquidos inmiscibles.
ResponderEliminarLo primero que hice fue sacar la densidad de la capa de arriba, para luego averiguar la de la capa de abajo. Una vez calculada utilicé el teorema fundamental para calcular la altura, lo planteé: 3atm - 2atm= 0.00625 x -10 x H . Me dio 16 y la respuesta correcta es 25. No encuentro el error. Es un error de calculo en la densidad o en ese planteo?
Gracias, saludos
Hola profe sigo con el problema de la bomba, se lo escribo para ver si me puede ayudar.
ResponderEliminarPor un caño cilíndrico de sección constante que se eleva hasta una altura de 3m, circulan en sentido ascendente y en régimen laminar estacionario 10 litros de agua por minuto. El extremo superior del caño esta en contacto con el aire atmosférico y el inferior está conectado a una bomba.
Entonces, si se pudiera despreciar la viscosidad del agua y las demás perdidas por rozamiento, la potencia que debería proveer la bomba sería:
1Kw; 5Kw; 20Kw; 40w; 5w; faltan datos.
La presión de la bomba y la presión de la parte de arriba son 1 atm.
Me parece re sencillo el problema, pero no entiendo como resolverlo.
Gracias!
Hola profesora, si pude continuar con esos problemas y los entendí es que me confundí en lo de 4/5 p-p yo hice p-4/5 p por eso me dio positivo jeje.. y me dio bien el el del % de Em perdida. Gracias por tomarse tiempo en responder.
ResponderEliminar:)
Hola profe
ResponderEliminarHola profe estoy probando si sale publicado mi comentario. Porque desde mi computadora no puedo acceder a realizar comentarios y desde varios días estoy intentando escribir desde el celular y me di cuenta que podía ser el mail y bueno hoy me cree un maily puedo escribir desde el celular espero poder seguir escribiendo ya que bueno también cambio el formato del blog y se me dificultaba entender como funciona bueno gracias y saludos
ResponderEliminarHola profe le quería preuntar del primer parcial n 13 del blog el ejersicio n 1del como hago para saber que es esa opción me podría ayudar a saber como ir justificando para llegar a la opción correcta despues del primer parcial n 024 del blog no entiendo como plantear
ResponderEliminarEl ejersicio n 2 se me ocuurre hacer hidrostatica y para el liquido que está en el tubo vertical entonces planteo Pb=densidad(dato).g.h(a está le pongo 10cm esto lo pasaría a metros )el y despues puedo considerar que está presión es la misma que tiene el cañó A ya que ambos están en serie y por ultomo quería consultarle un ejersicio del blog titulo mas ejersicios adicionales (de todo un poco)el n 2de porque no se como interpretar que pasa con la velocidad y la aceleración en cada tramo y además me cuesta darme cuenta cuando la velocidad es maxima
Hola profe, tengo un problema con el ejercicio E6 de la pag 1/4 de los ejercicios seleccionados por usted. Divido miembro a miembro las dos potencias y me da 0,05 w, y no esta en las opciones, la correcta es 1. No se como llegar a ese resultado.
ResponderEliminarHola profesora, tengo un problema con el ejercicio 17 de la guia, pag. 38. El punto a) me pide la velocidad inicial. Yo tomé un punto A en el extremo a 0,3m por debajo de la superficie y B el que esta a 0,2m por debajo del primer extremo.
ResponderEliminarAhi decidi tomar el teorema de bernoulli, calcule todos los datos necesarios para tener como incognita a la velocidad inicial (Velocidad A). Asi que tuve que calcular la velocidad final o de salida (Velocidad B), use el teorema de torricelli y resulta que me da 3,13m/s igual que "la velocidad de A". Igual plantee el teorema de bernoulli y no me da la Velocidad A. No entiendo eso. El teorema de torricelli también puede usarse para calcular la velocidad inicial?? Desde ya muchas gracias. Una pregunta profe, GASES IDEALES entra para el parcial??
Hola profe, tengo dudas con el ejercicio 11 de la pag 1/4 de los ejercicios seleccionados por usted. La verdad, no se que hacer. intente usar la formula
ResponderEliminarx(t) = 1000m - 1/2 . 10 m/s^2 (t -ti)^2 obviamente no me dio, y estoy un poco perdida.
Profe, podría dejar acá en el blog las fórmulas de difusión y ósmosis? Gracias!!
ResponderEliminarHola Profe. Tengo una duda con el ejercicio que nos dio hoy en la clase, del modelo de parcial. Es el ejercicio D1 y habla de un fluido no viscoso en un sistema de tubos ramificado.
ResponderEliminarMi pregunta es conceptual; si la presion en un punto A (al comienzo del tubo, antes que se ramifique) es 5 Pa, luego la presion de cada tubo ramificado ( de menor radio y con menor velocidad) va a ser mayor?
Hola Profe de los ejercicios que subió el mas estúpido de todos q es el primero, explíqueme porque la v. es 1,6 m/s si recorrió 3,2m en 4 seg?? a mi me da 0,8m/s
ResponderEliminarHola Juliana,
ResponderEliminar¿Qué potencias son las que dividiste? ¿Las DISIPADAS por cada tubo? Si escribís las potencias disipadas por cada tubo, quedaría:
Tubo 1: 0,2 watt = Deltap^2/R
Tubo 2: Pot(tubo 2) = Deltap^2/(R/4) = 4 . Deltap^2 / R (esto último es porque el 4 pasa para arriba)
(El Deltap es el mismo porque ambos tubos están EN PARALELO. El R/4 es porque el 2do. tubo tiene la cuarta parte de la resistencia que el primero.
Después de dividir miembro a miembro las ecuaciones, se simplifican Deltap y R, y hay que despejar Pot(tubo2), y haciendo eso, sale que Pot(tubo2) = 0,8 watt. Pero ésta no es la potencia que se pide: se pide la entregada por la bomba, que es la SUMA de las dos potencias disipadas: 0,2 watt + 0,8 watt, por eso el total es 1 watt. Este es el resumen de la resolución del ejercici.
Tendría que saber más detalles de cómo lo hiciste para saber si hay errores en tu planteo; ¿cómo te quedaron las ecuaciones? Me da la impresión de que si te quedó 0,05watt, probablemente te quedó mal ubicado en la ecuación el factor 4. Acordáte que:
(a/b) / (c/d) = (a . d) / (b . c)
Saludos,
Miriam
Hola Vanessa,
ResponderEliminarVarias cosas:
- Cuando te hablan de "velocidad inicial", no se refieren a la velocidad al comienzo de la manguera. Se refieren a la VELOCIDAD DE SALIDA que hay ni bien destapás la manguera, sin dejar pasar el TIEMPO. Tené en cuenta que si dejás pasar el rato, la altura de la nafta en el depósito comienza a bajar (se está vaciando), entonces ya NO habría 0,3m entre la superficie y el comienzo de la manguera, sino menos.... a medida que el depósito se vacía, la velocidad de salida comenzaría a disminuir. Entonces lo que se pide es calcular la velocidad de salida, ni bien comienza el movimiento de la nafta hacia afuera (o sea, lo que calculamos siempre en estos problemas).
- Otra cosa: por conservación del caudal, la velocidad en ese punto A que elegiste debería ser LA MISMA que la velocidad de salida, ya que la manguera tiene la misma sección en todo su largo, es decir que: VA , A = VB . A, por lo tanto VA = VB, así que lo mismo da cualquiera de las dos.
- Hay un problema con la elección de A, y es el siguiente: no se conoce la presión en A. Y NO vale usar el teorema de la hidrostática para hallar la presión en A, porque el líquido en A está en movimiento.
- Por lo tanto, no conviene elegir ese punto A porque ahí tenés de incógnitas la velocidad y la presión... para colmo si hacés Bernouilli entre ese A y el punto B, el término de la velocidad (que es el que interesa), se SIMPLIFICA, por lo diho arriba, ya que VA = VB. Lo que sí podrías despejar (aunque no te lo piden) es la presión en ese punto A, eso saldría de Bernouilli.
- El punto más adecuado para plantear Bernouilli en problemas como éste, es un punto sobre la superficie aire-líquido, como hicimos en otros problemas con tanques que se desagotan. El punto B está bien elegirlo a la salida de la manguera.
- O para ahorrar cuentas, también se puede hacer directamente Torricelli (que es Bernouilli eligiendo los puntos como te dije arriba, es eso mismo, porque sale de ahí), ya que acá se cumplen todas las hipótesis que hicimos para poder usar Torricelli.
Saludos,
Miriam
PD: no, gases ideales no entra para este parcial, es para el 2do.
Hola Juliana,
ResponderEliminarEste problema tenés que pensarlo por ETAPAS.
Esa ecuación que pusiste vale solamente para la PRIMERA caída, desde t = 0 hasta justito antes de golpear el piso. No vale para las demás etapas (tené en cuenta que golpea el piso dos veces).
Sugerencia: tené en cuenta que no te piden ningún instante de tiempo ni te dan ningún tiempo de dato, entonces podés usar la ec. complementaria, o bien (es equivalente), como no hay rozamiento con el aire se conserva la energía mecánica durante cada movimiento en el aire por separado, entonces podrías usar Emi = Emf (ojo, la energía mecánica NO se conserva durante los choques contra el piso!)
Pero tenés que ir planteando esto POR ETAPAS, porque en los golpes contra el piso SÍ se pierde energía. Es decir:
1ra. etapa --> 1ra. caída --> podés averiguar la VELOCIDAD de llegada, o sea, justito antes de golpear el piso (V1). Esto lo podés hacer con la complementaria o con conservación de la energía, como dije arriba.
2da. etapa --> es muy breve, dura décimas de segundo, consiste en el GOLPE contra el piso. Justo después de golpear el piso, el cuerpo va para arriba, y tiene como nueva velocidad inicial, en valor absoluto, la MITAD de la velocidad que tenía justo antes de golpear el piso ( | V2| = 1/2 . |V1| ). Esto es un dato del problema.
3ra. etapa --> es un "tiro vertical", el cuerpo sube hasta cierta altura y vuelve. Debería llegar al piso con la misma velocidad en valor absoluto, con la que salió, ya que no se pierde energía por rozamiento con el aire.
4ta. etapa --> es el SEGUNDO GOLPE, dura muy poquito, y produce que el cuerpo salga con la MITAD de V2 .
5ta. etapa --> es la subida DESPUES del segundo golpe, y ahí podés calcular la altura máxima por conservación de la energía.
Avisáme si ahora podés avanzar.
Saludos,
Miriam
Hola Camila,
ResponderEliminarEs correcto lo que decís al comienzo: que cuando se corta el cable, el montacargas va a subir un poco más, hasta que Vf = 0, y después cae.
Los 36 m están bien calculados. Pero cuidado con la interpretación: Justo cuando llega a los 36 m, es cuando se corta el cable. Después sube un poco más.
El error en tu planteo es el siguiente: si vas a plantear "por separado" (como mencionaste) una subida hasta Vf = 0, y DESPUES una caída libre, NO ESTA BIEN usar esos 36 m como X inicial para la caída libre.... justamente por la razón que vos misma diste: el montacargas sube un poco más luego de cortarse el cable, o sea que va a pasar de 36 m. Entonces si planteás caída libre, tenés que hacerlo desde más arriba de los 36 m. Fijáte que en tu planteo estás omitiendo esa "subida" del montacargas desde que el cable se corta
Hay dos formas de hacerlo entonces:
- Calcular primero hasta dónde sube con el cable cortado, hay que tomar Xinicial = 36m, y calcular para qué valor de X es Vf = 0. También vas a necesitar como dato, la VELOCIDAD "INICIAL", que es la velocidad justo cuando se corta el cable, esta velocidad es la velocidad al final de la etapa de 12 segundos.
- Después ese valor de X, SÍ; va a ser el X inicial de la caída libre.
Pero se puede hacer en forma más directa: considerar que a partir de que se corta el cable, tenés un "tiro vertical", entonces la subida posterior y la bajada, quedan englobadas con las mismas fórmulas: para esto sí tomás: Xinicial = 36 m, Vinicial = la velocidad que tiene el ascensor justo al cortarse el cable, o sea, a los 12 segundos, Xfinal = 0 --> porque es cuando llega al piso. Y la aceleración, desde luego es a = -g = -10 m/s^2. Y entonces con las expresiones de MRUV vas a poder calcular: el tiempo que tarda en llegar, y también la velocidad al llegar.
La velocidad que necesitás para b), es justo la velocidad con la que llega al piso. Lo de "antes de impactar" se refiere a justito antes de impactar, es decir, Xfinal = 0.
Saludos,
Miriam
Hola Giselle,
ResponderEliminarTiene que haber algún error en tus cuentas, porque el ΔX de los 1ros. 12 segundos debería dar 36 m. ¿Usaste MRUV? En este caso la velocidad inicial es cero, entonces queda ΔX = (1/2) . a . (Δt)^2.
Para la segunda etapa: así es, un error es que tomaste Vi = 0. La velocidad inicial ni bien se corta el cable, es la velocidad final que hay justito antes de cortarse el cable, o sea, la velocidad a los 12 segundos (que la podés calcular con el MRUV de la primera etapa). Debería darte V = 6 m/s (chequeálo).
Por otra parte, no entiendo por qué tomaste Xi = 0 y Xf POSITIVO. ¿Cambiaste el sistema de referencia y estás usando la aceleración positiva? Si seguís con el mismo sistema de referencia desde el comienzo, debería ser:
Xi = 36 m --> ya que es el Xfinal de la primera etapa.
Xf = 0 --> ya que llega AL PISO (estoy usando X = 0 sobre el PISO)
a = -10 m/s^2
Vi = 6 m/s --> positiva porque va HACIA ARRIBA y el sistema de referencia es hacia arriba.
Si cambiás el sistema y lo usás positivo hacia abajo, entonces tené cuidado porque te quedaría negativa la velocidad inicial (ya que dicha velocidad es HACIA ARRIBA).
Saludos,
Miriam
Otra cosa:
ResponderEliminarVolví a mirar la ecuación que pusiste de la "caída libre" y encuentro otro problema, además del tema de la etapa de subida que ya te comenté: si usás la aceleración de la gravedad NEGATIVA significa que el sistema de referencia es positivo hacia arriba, pero entonces está MAL usar Xi = 0 y Xfinal positivo, ya que eso indica que los valores de tu eje X aumentan HACIA ABAJO, y no hacia arriba como dijiste.
Para ser consistente, si elegís Xi = 0, tendrías que tomar Xfinal NEGATIVO. Xfinal tendría que tener, en valor absoluto, más que 36 m, considerando todo lo dicho en mi mensaje anterior.
De todos modos, con esta elección, estarías cambiando el sistema de referencia, porque estarías cambiando el lugar del cero. Sugiero que en un mismo problema, NO cambies el sistema de referencia.... si en la primera etapa, tu X = 0 era EL PISO, sería mejor seguir con ese sistema, y seguir llamando X = 0 al nivel del piso. En este caso, tendrías Xfinal = 0, y el Xinicial debería ser POSITIVO.
Sugiero que hagas un dibujo ubicando el eje X, y ubicando los VALORES en el eje X aproximadamente, para entender mejor lo que estoy diciendo.
La forma más sencilla de hacer este problema, además, NO es con la "caída libre", sino pensar directamente en un "tiro vertical" que engloba la subida y la bajada después de cortarse el cable.
Saludos,
Miriam
Hola Diego,
ResponderEliminarLo que pienso hacer es escanear un apunte que tengo de fluidos y fenómenos de transporte; ahí están todas las fórmulas que necesites. No me gusta transcribir fórmulas fuera de contexto y sin hacer comentarios sobre las condiciones de validez de cada una... y si me pongo a escribir y a explicar lo que es cada cosa, sería extenso (y también requeriría hacer dibujitos porque si no, no se entiende), por eso lo mejor es que les traiga directamente el apunte escaneado.
Saludos,
Miriam
Hola Victoria,
ResponderEliminarSi el fluido fuera viscoso, la presión a medida que el flujo avanza siempre va disminuyendo en tubos horizontales.
Pero como el fluido es NO VISCOSO, entonces: depende de los datos del problema. Podría ser mayor o menor. Para saber si es mayor o menor, planteá el Teorema de Bernouilli entre: un punto con 5 Pa (que está en la zona no ramificada), a ese punto llamémoslo A, y un punto B en una de las ramificaciones.
Entonces:
pA + (1/2) . d . VA^2 + d . g . HA = pB + (1/2) . d . VB^2 + d . g . HB
Si todos los tubos son horizontales y están al mismo nivel, entonces podemos tomar HA = HB = 0, por lo tanto queda:
pA + (1/2) . d . VA^2 = pB + (1/2) . d . VB^2
Y acá se ve que la relación entre pA y pB va a depender de cómo sean las velocidades.... si fuera VB < VA, entonces pB > pA (así da en este problema particular), y viceversa. Esto es, porque tiene que conservarse la igualdad, entonces si un término se achica, el otro se tiene que agrandar.
Saludos,
Miriam
Hola Daiana,
ResponderEliminarSupongo que te refería sl ejercicio D1 de la página 1/4 de los ejercicios que subí en "Novedades", y que están en la fotocopiadora. Lo que hice fue calcular primero la aceleración, usando:
Xf = Xi + Vi . (tf - ti) + (1/2) a . (tf - ti)^2
Tomo:
ti = 0, tf = 4 s, Vi = 0 (está inicialmente quieto), Xi = 0, Xf = 3,2 m. Reemplazando:
3,2 m = (1/2) . a . (4s)^2
3,2 m = (1/2) . a . 16 s^2
3,2 m = a . 8 s^2
a = 0,4 m/s^2
Y con esta aceleración calculo la velocidad final:
Vf = Vi + a (tf - ti)
Vf = 0 + 0,4 m/s^2 . 4s
Vf = 1,6 m/s.
¿Vos cómo lo hiciste?
Saludos,
Miriam
Hola Rossemery,
ResponderEliminar- Sobre el ejercicio 16, opción d): cuando habla de la energía del cajón, se refiere a la energía mecánica del cajón: cinética más potencial (aunque la cinética final e inicial son cero). Cuando habla de la energia del hombre, también, se refiere a la energía mecánica del hombre. La energía potencial del cajón, se calcula con la masa del cajón (Ep = m . g . H), y la energía potencial del hombre, se calcula en forma similar pero con la masa del hombre (la altura final es la misma para ambos). Fijáte que esa opción es falsa: AMBOS (hombre y cajón), ganan energía potencial, y por lo tanto mecánica, al subir. En el caso del cajón, es cierto que el hombre le da energía ya que le hace una FUERZA NO CONSERVATIVA (al empujarlo). En el caso del hombre, quien le da energía es EL PISO ya que sobre el hombre tiene que actuar una fuerza de rozamiento HACIA ADELANTE (si no, no podría subir!).
Para este problema, es interesante que dibujes las fuerzas que actúan sobre cada uno (hombre y cajón).
- Sobre el ejercicio 17: Si esa "f1" que pusiste se refiere a la COMPONENTE X de la fuerza sobre el cuerpo en la primera escalera, está bien, porque queda F1x = m . g . sen(alfa) = 5 m/s^2 . m. Las otras dos quedan por el estilo, sólo que cambia el ángulo. Está bien si empezaste así, aunque un poco largo (más abajo te doy otro método), pero si comenzaste calculando esa fuerza, ahora seguiría calcular el TRABAJO y la POTENCIA para cada una, por ejemplo, para la primera:
L1 = F1x . Longitud_escalera1 . cos(0)
Potencia1 = L1 /Deltat1
Atención: el ángulo de cero se debe a que es el ángulo entre F1x y la dirección de movimiento. La longitud de la escalera sale por trigonometría: longitud_escalera = 10m/sen(alfa) (esto vale para las tres, con el alfa correspondiente).
Para el Deltat1 existe la dificultad de que no conocés la velocidad de subida, lo que sí te dicen es que es LA MISMA para las tres, entonces podés escribir:
Deltat1 = longitud_escalera1/V
Deltat2 = longitud_escalera2/V
Deltat3 = longitud_escalera3/V
donde la V es la misma para las tres.
No te preocupes si te queda la "masa" dando vueltas en las ecuaciones; vos seguí adelante, "arrastrando" ese dato. Tené en cuenta que los tres cuerpos son del mismo peso, por lo tanto tienen la MISMA masa (o sea, les ponés "m" a todos), y además lo pide el problema es cualitativo. O si querés, inventá un valor de masa: m = 1 kg para los tres. Lo mismo pasa con la velocidad: si querés, inventá un valor: V = 1 m/s, pero el mismo para las tres.
Un método más sencillo para hacer encarar este ejercicio es: tener en cuenta que:
DeltaEm = LFNC
En este caso, las fuerzas no conservativas son: la fuerza paralela a la pendiente que hace la escalera mecánica (es decir, la F1x que calculaste, que apunta hacia adelante y arriba, es un "rozamiento" con la escalera), y la Normal, pero la Normal no hace trabajo. Entonces, directamente, para uno cualquiera de los cuerpos:
L1 = DeltaEm = DeltaEc + DeltaEp
L1 = DeltaEp --> ya que la velocidad es constante, o sea, DeltaEc = 0.
Es decir que calculando la variación de energía potencial, ya tenés el trabajo de la fuerza no conservativa que hace la escalera mecánica.
(En el próximo mensaje sigo con los otros ejercicios.)
Saludos,
Miriam
Ah listo,listo. Gracias profe!
ResponderEliminarahh entendi perfecto, gracias!
ResponderEliminarahhhh buenisimo, gracias!
ResponderEliminary en el c) cuando me dicen la potencia para generar 1 kwh de energia electrica en un dia. cuando me dan kwh ya me estan dando la potencia media? porque es cuantos watts hay en una hora. si me pide en un dia, lo razonable es que haga 24h x 3600seg y divido 1000 w por ese resultado que me da. pero no me da, me tiene que dar 41.67w. cual es el error?
ResponderEliminarMuchas gracias profe! Ya pude resolverlo :)
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