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Duda al plantear ecuaciones en un problema de rozamiento con el aire

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  • 1r ciclo Duda al plantear ecuaciones en un problema de rozamiento con el aire

    Hola, el problema dice lo siguiente:

    Una partícula de masa m cae verticalmente desde una altura h en un medio viscoso, de tal forma que la fuerza de rozamiento es proporcional a su velocidad. Al mismo tiempo se lanza desde la superficie de la tierra hacia arriba una segunda partícula igual a la anterior con velocidad v según el eje vertical. Calcular el tiempo que tardan en encontrase las dos partículas.

    Mi planteamiento es el siguiente:

    Haz clic en la imagen para ampliar

Nombre:	Diagrama_caida_lanz_aire.png
Vitas:	1
Tamaño:	6,9 KB
ID:	310151


    Si suponemos un sistema de referencia en principio inercial, cuyo origen esta en la superficie de la tierra y cuyo eje y tiene como sentido positivo hacia el interior de la Tierra, tenemos que aplicando la segunda ley de Newton a las dos partículas:

    La partícula que baja



    La partícula que es lanzada hacia arriba


    Resolviendo la ecuaciones diferencial (1) con el valor inicial y la ecuación (2) con , ya que es hacia arriba:





    Y es en la ecuación (4) donde tengo problemas porque el signo del exponente tiene que ser negativo y no positivo, ya que si no el valor de la velocidad se vuelve estratosférico. Pero claro según el sistema que he escogido es así, por lo que estoy hecho un lio, y por mas vueltas que le doy, no encuentro el error. ¿Alguien sabe donde esta el problema?

    Después de este paso se continuar, las dudas son solo hasta este paso.



    Un saludo y gracias anticipadas.
    Última edición por Lambda; 04/01/2013, 20:01:26.

  • #2
    Re: Duda al plantear ecuaciones en un problema de rozamiento con el aire

    El signo viene directamente de la ecuación (2). Fíjate que la fuerza de rozamiento siempre tiene signo opuesto a la velocidad, luego la ecuación (2) debería ser idéntica a la (1).

    En la partícula que sube la velocidad es positiva, y la fuerza tiene que apuntar hacia abajo (al revés del movimiento), luego el rozamiento tiene que ser negativo. Para que sea negativo con la velocidad positiva debe haber el signo negativo.

    En la partícula que baja, la velocidad es positiva, y la fuera tiene que apuntar hacia arriba (al revés del movimiento), luego el rozamiento tiene que ser positivo. Para que sea positivo con la velocidad negativa debe haber el signo negativo.

    En conclusión, este tipo de fuerzas de rozamiento siempre tienes un signo relativo con la velocidad.
    La única alternativo a ser Físico era ser etéreo.
    @lwdFisica

    Comentario


    • #3
      Re: Duda al plantear ecuaciones en un problema de rozamiento con el aire

      La segunda ley de Newton viene con segunda derivada temporal.

      Comentario


      • #4
        Re: Duda al plantear ecuaciones en un problema de rozamiento con el aire

        Pues muchas gracias pod, sabia que algo no estaba planteando bien y no caía en eso. Yo solo tenia en cuenta el sentido de la fuerza pero no el de la velocidad.

        En fin gracias de nuevo y un saludo.

        PD: Ya me he fijado Elkin, ha sido una errata, ya esta corregido.

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