Problemitas varios de Dinámica

[Metaleer]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola GNzcuber! gracias por ayudarme xD. En cuanto a lo del nuevo hilo, ya había púesto es la primera pagina, algo asi como que hiba a seguir colocando ejercicios, así que por ahi eso me salva de crear uno.

PD: Acabo de hacer un dibujo con el inkscape, como lo pego aca?

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[DaviaZ]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola GNzcuber! gracias por ayudarme xD. En cuanto a lo del nuevo hilo, ya había púesto es la primera pagina, algo asi como que hiba a seguir colocando ejercicios, así que por ahi eso me salva de crear uno.

PD: Acabo de hacer un dibujo con el inkscape, como lo pego aca?

[GNzcuber]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Un cuerpo no puede desplazarse sin que una fuerza actúe sobre el:
Rta: Si se encuentra en reposo, esto es cierto, sin embargo si el cuerpo ya esta en movimiento, no necesita una fuerza neta para desplazarse.

Correcto, respecto a la fuerza, yo aclararía que es una fuerza neta. Ya que sobre un cuerpo pueden actuar fuerzas y estar quieto. Si dejas un bolígrafo sobre la mesa actuarán el peso y la normal, y sin embargo estará quieto, es porque la resultante es cero.

Toda variación de la velocidad de un cuerpo exige la existencia de una fuerza aplicada sobre el mismo:
Rta: Verdadero

Correcto. Nuevamento considerando que la fuerza sea una resultante, y que del sistema de referencia que lo estamos analizando sea inercial.

Si el modulo de la velocidad permanece constante, no se ejerce ninguna fuerza sobre el cuerpo
Rta: Falso, ya que la Fuerza centrípeta podría no modificar el modulo.

Efectivamente. Si un cuerpo se mantiene a la misma distancia de un eje de giro y su frecuencia no cambia, el módulo de la velocidad (creo que también se llama rapidez o celeridad) será el mismo, sin embargo la existencia de una fuerza centrípeta está presente para este tipo de movimientos.

Si no existe una fuerza aplicada sobre un cuerpo en movimiento este se detiene.
Rta: Falso, ya que sin existir una fuerza, por ejemplo de rozamiento, al ejercer un golpe a un cuerpo este no se detendría jamas verdad?

Correcto.

Este ejercicio de ahora, ya estuve mirándolo en otro hilos, pero me quedo algo colgando jeje:
Siendo así que a toda acción se opone una reacción. Como puede explicar que podamos mover un cuerpo empujándolo, si ambas fuerzas se anulan entre sí, y por lo tanto deberían producir reposo?

Concuerdo con que se hable de una igual magnitud y sentido contrario, pero con lo del reposo no estoy seguro ya que físicamente veo que esto no sucede.
Pienso que tiene que ver con que la fuerza que aplico sobre el armario es contrarrestada por la fuerza de rozamiento únicamente, y la reacción aplicada sobre nosotros es contrarrestada no solo por la Fr sobre nuestros pies, si no por la tensión acumulada en los músculos. Esta bien orientada esa respuesta??

Las fuerzas de acción y reacción no se anulan porque no actúan sobre un mismo cuerpo, esto hace que sobre cada cuerpo haya una fuerza neta.

PD: Alguien sabe de algun programita para hacer Diagramas de cuerpo libre??, gracias!,

http://forum.lawebdefisica.com/entri...kscape-y-LaTeX

¡Saludos!

P.D.: Creo que deberías haber abierto un nuevo hilo, sin embargo no estoy muy seguro porque no es un tema diferente. Aunque para preguntas que no tienen que ver con el principio se debe abrir.

[DaviaZ]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola de vuelta!!, ya termine con el tema en la universidad, pero vi que no había hecho unos ejercicios de una guía, a ver si me pueden asistir con mis respuestas

Un cuerpo no puede desplazarse sin que una fuerza actúe sobre el:
Rta: Si se encuentra en reposo, esto es cierto, sin embargo si el cuerpo ya esta en movimiento, no necesita una fuerza neta para desplazarse.

Toda variación de la velocidad de un cuerpo exige la existencia de una fuerza aplicada sobre el mismo:
Rta: Verdadero

Si el modulo de la velocidad permanece constante, no se ejerce ninguna fuerza sobre el cuerpo
Rta: Falso, ya que la Fuerza centrípeta podría no modificar el modulo.

Si no existe una fuerza aplicada sobre un cuerpo en movimiento este se detiene.
Rta: Falso, ya que sin existir una fuerza, por ejemplo de rozamiento, al ejercer un golpe a un cuerpo este no se detendría jamas verdad?

Este ejercicio de ahora, ya estuve mirándolo en otro hilos, pero me quedo algo colgando jeje:
Siendo así que a toda acción se opone una reacción. Como puede explicar que podamos mover un cuerpo empujándolo, si ambas fuerzas se anulan entre sí, y por lo tanto deberían producir reposo?

Concuerdo con que se hable de una igual magnitud y sentido contrario, pero con lo del reposo no estoy seguro ya que físicamente veo que esto no sucede.
Pienso que tiene que ver con que la fuerza que aplico sobre el armario es contrarrestada por la fuerza de rozamiento únicamente, y la reacción aplicada sobre nosotros es contrarrestada no solo por la Fr sobre nuestros pies, si no por la tensión acumulada en los músculos. Esta bien orientada esa respuesta??

PD: Alguien sabe de algun programita para hacer Diagramas de cuerpo libre??, gracias!,

[GNzcuber]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola,

No, no había visto tu edición. De la forma que lo hallaste es correcta, las aceleraciones son magnitudes vectoriales, la velocidad y aceleración angular son vectores ortogonales al plano del giro, es decir que tienen la misma dirección que el eje sobre el que gira la partícula. Son positivas si van en sentido anti-horario y negativas en sentido contrario.

De todas formas, yo te recomiendo hallar primero la aceleración angular, ya que es igual en todos los puntos del cilindro, la aceleración tangencial dependerá del radio.

¡Saludos!

P.D.: Sobre responder los Domingos, no te preocupes, no tengo vida DD.

[DaviaZ]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Buenisimo!, no se si leiste lo que edite de la magnitud y eso , me parece que pasa mucho tiempo antes de que se actualiza la información, hace 10 minutos actualize y no había llegado tu respuesta jeje . Salu2

La velocidad angular es un vector?, si fuera así, en un gráfico como se diferencia de la tangencial?

[GNzcuber]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola,

Normalmente se usa theta ($\dst \theta$) para el ángulo recorrido, en radianes, omega ($\dst \omega$) para la velocidad angular y alfa ($\dst \alpha$) para la aceleración angular.

Para usar un editor de ecuaciones sólo tienes que escribir

"tex" encerrado entre corchetes ("[]") /dst (para ampliar las ecuaciones) y acabar con [/tex]

Puedes practicar y ver ejemplos aquí, y para ver más símbolos, etcétera aquí.

¡Saludos!

[DaviaZ]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola!, bueno gracias por andar un domingo respondiendome jeje, ahh, me parecía que habia una aceleración angular por ahi dando vueltas, no lo tengo en mis apuntes, pero por lo que veo, entonces se saca de la misma manera que se saca la tangencial, mi método para esta fue correcto dVt/t ??, la aceleración angula es una magnitud escalar?

PD: Hay herramientas para esribir simbolos matematicos aca?

[GNzcuber]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Si bien es un ejemplo, en todos los casos una aceleración tangencial hará variar la centrípeta.

[Editado]= Primero acaba los ejercicios que aquí ya está resuelto :P.

$$\dst \omega_f=120rpm\left(\frac{2\pi rad}{rev}\right)\left(\frac{1min}{60s}\right)=4\pi rad\cdot s^{-1}$$

$$\dst \alpha=\frac{\omega_f-\omega_i}{\Delta t}=\frac{4\pi rad\cdot s^{-1}-0rad\cdot s^{-1}}{10s}=\frac{2\pi}{5}rad\cdot s^{-2}\approx 1.256rad\cdot s^{-2}$$

Para saber la velocidad tangencial a 15 cm de su centro, necesitas primero saber qué velocidad angular tiene. Porque a los 8 s la velocidad angular (y por lo tanto tangencial) no será la misma que a los 10 s, ya que hay una aceleración tangencial.

$$\dst \omega_8=\omega_i+\alpha\Delta t'=0rad\cdot s^{-1}+\frac{2\pi}{5}rad\cdot s^{-2}\cdot 8s=\frac{16\pi}{5}rad\cdot s^{-1}\approx 10.05rad\cdot s^{-1}$$

$$\dst v_{t8}=\omega_8\cdot R'=\frac{16\pi}{5}rad\cdot s^{-1}\cdot 0.15m\approx 1.51m\cdot s^{-1}$$

$$\dst a_n=\omega_8^2\cdot R'=\left(\frac{16\pi}{5}rad\cdot s^{-1}\right)^2\cdot 0.15m\approx 15.16m\cdot s^{-2}$$

Como dices, la velocidad tangencial será diferente para 30 cm que para 15 porque depende del radio, pero la velocidad angular es la misma.

De momento vas bien, aunque a simple vista nuestros resultados no coincidan, es porque yo he calculado la aceleración angular y tú la tangencial, si multiplicas mi aceleración por .15 m tendrás la tuya.

[DaviaZ]

Re: Problemitas varios de Dinámica

A ver..., tanto en 30 cm que a 15 cm del centro, la frecuencia es la misma??(2Hz), entonces saco la velocidad angular y luego la velocidad tangencial, la cual al depender del radio va a ser distinta para los dos puntos no? Vt=W.r=2pi.f.r para r=15, f=2Hz, da 1,88 m/s, si no me equivoco la aceleración tangencial la saco como la variación de deltaV/tiempo? lo cual me daría un valor de 0,188 m/s^2

La aceleración normal, sería la centripeta, tengo que calcular primero la velocidad tangencial a los 8 segundos, V=at.tiempo , luego con ese dato saco la aceleración centripeta, esta bien??

Este sería un caso en el que una aceleración tangencial constante, genera una variación en la aceleración centripeta verdad?

[GNzcuber]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola,

Pues sí y no. Hay una relación, pero no necesariamente es con sus variaciones, ya que con el simple hecho que haya aceleración tangencial (constante) variará la velocidad tangencial y por lo tanto variará la aceleración centrípeta, y si varía la aceleración centrípeta, si ésta aumenta, para mantenerse a la misma distancia la velocidad tangencial de la partícula deberá aumentar, y ésto significa que aparezca una aceleración tangencial.

¿Un ejemplo? Pues muy fácil, puedes pensar en una rueda, o mejor, un cilindro homogeneo (la masa está distribuida uniformemente) macizo que parte del reposo y al cabo de 10 segundos tiene una velocidad en su periferia, de radio 30 cm, de 120 rpm (revoluciones por minuto). Si la aceleración ha sido constante en ese tiempo ¿Cuál es su aceleración tangencial en un punto a 15 cm del centro? ¿Y su aceleración normal en ese punto a los 8 segundos? Puedes aplicar lo mismo para otros radios dentro del cilindro, o sea menores o iguales a 30 cm.
Te lo he puesto así para que hagas conversión de unidades también.

¡Saludos!

[DaviaZ]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola!, gracias por la explicación y por tu tiempo!
En cuanto a la relación entre ambas se puede decir algo?, es decir varía una sin variar la otra?, si la aceleración tangencial aumenta, lo hace también la centripeta o viceversa?
Me gustaría saber también si saben de algún ejemplo en donde se varíen estas magnitudes para incorporar mejor el concepto.

Chau!

[GNzcuber]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola,

Las componentes de intrínsecas de la aceleración en un movimiento circular son la aceleración tangencial, ésta es la de toda la vida, la aceleración que varía el módulo de la velocidad, si la aceleración tangencial fuese diferente de cero, la velocidad tangencial (y angular) variaría. La otra componente es la aceleración centrípeta, es una aceleración que apunta siempre hacia el centro ¿Qué efecto tiene esta aceleración? Pues para empezar la aceleración tiene dos posibles efectos, variar el módulo de una velocidad (como en el caso de la aceleración tangencial) o variar la dirección de la velocidad, éste es el efecto de la aceleración centrípeta o normal, si no existiese esta aceleración, que es el efecto dinámico de la fuerza centrípeta que actúa sobre la masa, ésta se iría con un MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme) con su velocidad tangencial.

En las agujas del reloj te dije que la aceleración tangencial era igual para ambas agujas e igual a cero debido a que la velocidad angular en ellas no puede cambiar, porque para el primer minuto supongamos que se cuentan 30 segundos (recuerda que está acelerando y por ello no llegarían a 60) para el siguiente minuto puede que sean 10 segundos, no tendría sentido una variación de la medida del tiempo.

¡Saludos!

P.D.: Eso va en cada uno, yo cuando aprendo algo nuevo, me aclaran dudas, no necesariamente que haya preguntado yo, doy gracias presionando el botón, simplemente para no postear y decir sólo ¡Gracias! .

[DaviaZ]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Hola!, si edite el mensaje, por que resulto que tenía algunas respuestas en una hoja que encontre por ahí jeje. Mucho no me han enseñado de la aceleración tangencial, solo hablamos un poco de la centrípeta, pero ya que la mencionas, cual sería su diferencia con la centripeta? Yo tengo en mi apunte, que la centripeta cambía la dirección de la velocidad(tangencial) y (su modúlo también?), entonces según lo que escribiste, la aceleracion tangencial cambiaría la velocidad angular y la tangencial en función del tiempo?, pero en este caso como las velocidades angulares son varían con el tiempo, , entonces será cero. La aceleraciones tangenciales (si existieran) serían iguales para las dos agujas?

Perdón si por ahí mis preguntas son un poco elementales

Entendí lo de las velocidades tangenciales en la bicicleta gracias!

PD: Es importante dar gracias a la misma persona, con el boton de gracias, cada vez que me responde?, es que por ahí si bien estoy agradecido, no sabría como actuar

[GNzcuber]

Re: Problemitas varios de Dinámica

Bueno, veo que has editado el mensaje.

Las velocidades tangenciales deben ser las mismas, puedes verlo de mi post anterior, si el primero da una vuelta la cadena recorre una distancia s en un tiempo t, pues en ese mismo tiempo, ya que suponemos que la cadena no se estira ni comprime, sinó que siempre está "tensa", debe recorrer la misma distancia s, por lo tanto su velocidad tangencial será, al igual que en el primer engranaje, $\dst v_1=v_2=\frac{s}{t}=\frac{2\pi\cdot R_1}{t}$.

En el segundo ejercicio no debes poner el peso porque no dice que actúe tal fuerza sobre la masa. Lo que has hecho es correcto, la fuerza resultante $\dst \vec{R}$ es igual a la suma de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, y la aceleración es el cociente del módulo de la fuerza y la masa:

$$\dst \vec{R}=\vec{F_1}+\vec{F_2}=(4\vec{i}+6\vec{j})N$$

$$\dst \vec{a}=\frac{\vec{R}}{m}=\frac{(4\vec{i}+6\vec{j})N}{3kg}=(\frac{4}{3}\vec{i}+2\vec{j})m\cdot s^{-2}\Rightarrow a=|\vec{a}|=\frac{|\vec{R}|}{m}=\frac{\sqrt{4^2+6^2}N}{3kg}=\frac{2}{3}\sqrt{13}m\cdot s^{-2}$$

Te lo dejo así para no agarrar la calculadora :P.

¡Saludos!