Otras carreras Problemas de diversos campos.

[Braindead]

Hola, a penas entré al foro hoy porque ya estoy bien desesperada. Estoy en preparatoria abierta en el área de físico-matemático y por ende NO tengo maestros, y por lo regular se venden libros de las materias que son de la prepa abierta, pero no se venden ni los de química ni los de física ni de biología. Compré los libros a parte y esas materias ya las pasé y todo y física I también, pero ahora estoy en física 2 y no entiendo bien qué tengo que hacer. Tengo un libro de física, de Jerry D. Wilson y Anthony J. Buffa, y en mi opinión es un muy buen libro, bien explicado y demás, pero soy muuuy lenta en comprensión y cuando veo los problemas que pondré a continuación, no entiendo bien qué tengo que hacer o qué me piden. No quiero que me resuelvan los problemas, si no que me orienten en qué tengo que hacer, y ayudarme con las fórmulas o simplemente decirme lo que tengo que hacer y yo en mi libro busco las fórmulas.

En uno es:
1.Cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba. Velocidad inicial de 100 m/s, alcanzando en 10 segundos su altura máxima. En 6 segundos, ¿qué altura alcanzó?
Yo



YoYPedí ayuda a un conocido y me dijo que la fórmula era [FONT=&quot]D=Vot + 1/2 at[/FONT][FONT=&quot]^2, pero no sé porque ayer otra persona me dijo que era otra. Total, hice las operaciones y me salió como resultado [/FONT] [FONT=&quot]423.6m,[/FONT][FONT=&quot] pero no sé si sea correcto.[/FONT]


[FONT=&quot]Los Los otros son:[/FONT]
[FONT=&quot]1:Qué largo debe tener un tubo de vidrio para construir un barómetro de gasolina si las presiones que van a medir son de 76 cms de Hg? Densidad del Hg es 13.6 g/cm3, la de la gasolina 0.69 g/cm3 y g=980 cm/seg 2
[/FONT]

[FONT=&quot]2: [/FONT] [FONT=&quot]Existe una diferencia de temperaturas de 50° C entre los extremos de una varilla de 60 cms de longitud y 2 cms2 de sección transversal. ¿Qué cantidad de calor fluye en 2 minutos? Conductividad térmica de .26 cal/seg cm °C[/FONT]


[FONT=&quot]3: [/FONT] [FONT=&quot]Si la masa específica del alcohol es de 0.79 g/cm3, ¿cuál es la presión a 10 cm de profundidad en un depósito que lo contiene?[/FONT]


[FONT=&quot]4:[/FONT] Qué altura alcanza la sangre dentro de un barómetro? Masa de la sangre= 1.04 g/m3 Presión atmosférica= 1.013 x10(a la 6) dinas/cm2 y la gravedad.


5: [FONT=&quot]Guijarro de 12 g que cae recorre 12 m a una velocidad de 4 m/s. ¿Qué cantidad de energía se transforma en calor durante dicho movimiento?[/FONT]


[FONT=&quot]Y en sí, me confundo mucho cuando dicen cosas como "cal/seg cm C°" porque no sé bien qué es o qué hago con ese dato. Como dije, no quiero en sí las respuestas, si no saber qué hacer para poder resolver más en el futuro.[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]

[Al2000]

Re: Problemas de diversos campos.

Simpatizo contigo. Lo único que se me ocurre decirte es que perseveres.

Tienes una colección de problemas aquí. Todos son de solución muy directa y explicartelos es mas largo que resolvértelos. Te voy a dar la solución con alguna indicación en cada caso. Trata de leer en el libro el fundamento de la solución para que eventualmente puedas hacerlos por ti misma. Cuando tengas alguna duda específica en algun problema, de estos o de otros, escribe lo que has hecho y la duda que tengas y podrás obtener ayuda mas concreta.

1.Cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba. Velocidad inicial de 100 m/s, alcanzando en 10 segundos su altura máxima. En 6 segundos, ¿qué altura alcanzó?

Una pregunta de lanzamiento vertical. Aquí en este foro hay toneladas de problemas de este tipo. Debes leerte la sección de movimiento rectilíneo uniformemente variado en tu libro, en particular la parte de lanzamiento/caída vertical.

El problema te da información extra que usualmente no es necesaria. La altura máxima que alcanza un cuerpo y el tiempo que tarda en alcanzarla queda determinado con su velocidad inicial, puesto que la aceleración es la aceleración de gravedad. Asumamos que no se trata de nuestro planeta de modo que no conocemos la aceleración de gravedad. La velocidad final de movimiento de un cuerpo lanzado hacia arriba, es decir, en contra de la gravedad es

$\dst v_f = v_0 - g\,t$

Poniendo que la velocidad final es cero (el cuerpo alcanzó la máxima altura) tienes que

$\dst v_0 = g\,t \quad \text {de donde obtienes} \quad g = \frac {v_0} t = 10\, \mathrm{\frac m {s^2}}$

La distancia que sube el cuerpo viene dada por

$\dst h = v_0\,t-\frac 1 2 g\, t^2 = 420\, \mathrm{m}$

(te dejo a ti reducir unidades, sustituir valores y hacer las cuentas. Yo las hice con el computador y te pongo directamente el resultado para que compruebes)

Te ayudo con los otros problemas en otro mensaje no vaya a ser que se me caiga la conexión y pierda todo lo escrito.

Saludos,

Al

[Al2000]

Re: Problemas de diversos campos.

OK, sigo contigo.

1:Qué largo debe tener un tubo de vidrio para construir un barómetro de gasolina si las presiones que van a medir son de 76 cms de Hg? Densidad del Hg es 13.6 g/cm3, la de la gasolina 0.69 g/cm3 y g=980 cm/seg 2

Un problema de hidrostática. Deberías leerte esa sección en el libro. Incluye el principio de Pascal y el pincipio de Arquímedes, aunque no los necesitas para este problema. Lo que necesitas saber para resolver este problema es que la presión que ejerce una columna de un fluído de densidad $\rho$ y altura $h$ es $P = \rho g h$. La solución del problema pasa por considerar que la columna de gasolina debe ejercer la misma presión que la columna de mercurio:

$\dst \rho_{CH}\, g\, h_{CH} = \rho_{Hg}\, g\, h_{Hg} \quad \Rightarrow \quad h_{CH} = \frac {\rho_{Hg}}{\rho_{CH}}\,h_{Hg} = 16.406\,\mathrm{m}$

2: [FONT=&quot]Existe una diferencia de temperaturas de 50° C entre los extremos de una varilla de 60 cms de longitud y 2 cms2 de sección transversal. ¿Qué cantidad de calor fluye en 2 minutos? Conductividad térmica de .26 cal/seg cm °C[/FONT]

Un problema de conducción de calor. Deberias... bla bla bla, ya sabes. La velocidad a la cual se transfiere calor ($\Delta Q / \Delta t$) a través de una barra de seccón tranversal constante viene dada por la expresión

$\dst \frac {\Delta Q}{\Delta t} = k\,A\,\frac {\Delta T}{\Delta x}$

donde $k$ es la conductividad térmica de la sustancia, $A$ es el área de la seccón transversal de la barra y $\Delta T/\Delta x$ es la diferencia de temperatura entra los extremos de la barra. Tienes todos los valores. Despejando $\Delta Q$ y sustituyendo valores obtienes

$\dst \Delta Q = k\,A\,\frac {\Delta T}{\Delta x}\Delta t = 52 \,\mathrm{cal}$

3: [FONT=&quot]Si la masa específica del alcohol es de 0.79 g/cm3, ¿cuál es la presión a 10 cm de profundidad en un depósito que lo contiene?[/FONT]

[FONT=&quot]4:[/FONT] Qué altura alcanza la sangre dentro de un barómetro? Masa de la sangre= 1.04 g/m3 Presión atmosférica= 1.013 x10(a la 6) dinas/cm2 y la gravedad.

Estos dos problemas corresponden también a hidrostática y se resuelven aplicando la misma fórmula para la presión del fluído.

En el problema 3: $\dst P_{COH} = \rho_{COH}\,g\,h = 774.2 \,\mathrm{Pa}$

En el problema 4: $\dst P_{atm} = \rho _{sangre}\,g\,h \quad \Rightarrow \quad h = \frac {P_{atm}}{\rho_{sangre}\,g}= 9.939\,\mathrm{m}$

Y finalmente...

5: [FONT=&quot]Guijarro de 12 g que cae recorre 12 m a una velocidad de 4 m/s. ¿Qué cantidad de energía se transforma en calor durante dicho movimiento?[/FONT]

Un problema de trabajo y energía. También usa ideas de la parte de caída libre. Un cuerpo que cae en el vacío gana velocidad continuamente a una rata que es la aceleración de gravedad. Cuando cae en un medio viscoso el cuerpo eventualmente alcanza una velocidad (llamada velocidad terminal) de caída constante cuando la fuerza de fricción con el fluído iguala a la fuerza gravitacional. Esto es lo que le permite a un paracaidista llegar a salvo al suelo. El fenómeno lo puede apreciar uno con gran claridad cuando deja caer un objeto en una piscina.

El trabajo realizado por una fuerza es $W = F\,d$, donde $F$ se presume constante y en la dirección del desplazamiento $d$. La fuerza en este problema es la fuerza de fricción que resulta igual al peso $m\,g$ según el cuento que te conté arriba. El trabajo hecho por la fuerza de fricción aparece en forma de calor, que es en definitiva lo que te están pidiendo:

$\dst \Delta Q = F\,d = m\,g\,d = 0.337 \,\mathrm{cal}$

Nota que el valor de la velocidad no se necesita. Solo necesitabas ser informada de que el cuerpo estaba cayendo con velocidad constante (el valor de la velocidad sería necesario si quisiéramos calcular la cantidad de calor por unidad de tiempo que se genera).

Bueno, eso es todo. Espero haberte ayudado y vuelve a preguntar si tienes alguna otra duda.

Saludos,

Al

PD. En todos los cálculos en los problemas de este mensaje usé el valor de $\dst g = 980\,\mathrm{cm/s^2}$ fijado en el primer problema.

[Braindead]

Re: Problemas de diversos campos.

Muchísimas gracias, y sí, checaré en el libro el por qué y ahorita estoy leyendo el principio de Arquímedes. Nada más que tengo una duda con la última respuesta, es que hice los cálculos y me salía 337.27 cal... entonces, ¿el resultado me lo pusiste en Kcal pero no pusiste la K? ¿O me equivoqué en algún cálculo?

[Al2000]

Re: Problemas de diversos campos.

Comprobé y me dá lo mismo. Probablemente pusiste g como 980 m/s^2 en lugar de 980 cm/s^2 = 9.80 m/s^2.

Saludos,

Al

[Braindead]

Re: Problemas de diversos campos.

No, sí lo puse 9.8 pero creo que en lugar de poner los 12 g, tenía que ponerlo en Kg, 0.012, no?

[Al2000]

Re: Problemas de diversos campos.