EjerciciosFyQ

Fuerza necesaria para levantar un coche con un gato mecánico (8410)

F_y_Q — 2025-02-28T06:28:39Z

Para elevar un coche que tiene una masa de 2 000 kg se utiliza un gato mecánico. Si el paso de la rosca es de 5 mm, el brazo de la fuerza es de 20 cm y se requiere levantar el coche de 10 cm, calcula la fuerza necesaria para hacerlo y el trabajo total realizado.

Para resolver este problema, debes emplear los principios de las máquinas simples, específicamente del gato mecánico, que es una aplicación de la palanca y la rosca.

El momento de fuerza para levantar el coche está relacionada con el momento de la resistencia, que es el peso del coche. La ecuación que las relaciona es:

En el caso del gato mecánico, por cada vuelta del tornillo, la distancia es la longitud de la circunferencia:

Si despejas el valor de la fuerza motor y sustituyes:

El trabajo total realizado será el producto de la fuerza aplicada por la distancia sobre la que se aplica la fuerza. En este caso, la distancia es la altura a la que se levanta el coche:

Calor específico de un material desconocido que se pone en contacto agua a distinta temperatura (8394)

F_y_Q — 2025-02-10T04:51:35Z

Un trozo de material «X», que tiene una masa igual a 27.305 g, se calienta hasta y se sumerge luego en de agua a . Si la temperatura final del sistema es , determina el calor específico del material «X».

;

Cuando se ponen en contacto el metal caliente y el agua fría se produce una transferencia de calor desde el metal hasta el agua. El calor que cede el metal, que lo debes considerar negativo, tiene que ser el mismo que el calor que absorbe el agua, que lo consideras positivo. Como es un calor de calentamiento o enfriamiento usas la expresión:

Teniendo en cuenta el criterio de signos indicado, puedes escribir la ecuación:

Como conoces todos los datos, sustituyes y calculas. Fíjate que puedes hacer el cambio de unidad del volumen de agua a masa usando la densidad:

Ecuaciones de posición y tiempo en el que se encuentran dos objetos que se mueven (8352)

F_y_Q — 2024-12-08T16:54:31Z

Escribe las ecuaciones de la posición de cada uno de los objetos que se representan en la figura y determina, gráfica y analíticamente, en qué posición se encuentran, con respecto al origen.

En el esquema tienes los datos necesarios de cada objeto, pero es necesario que establezcas un criterio de signos. Suponiendo que hacia la derecha es positivo, los datos quedan:

Para hacer la solución gráfica debes representar los movimientos de cada objeto y ver en qué punto se cortan las rectas:

Como puedes ver, se encuentran cuando han transcurrido 10 s y a 40 m a la derecha del punto de origen.

La solución analítica la obtienes haciendo dos pasos: a) igualas las dos ecuaciones de la posición y obtienes el tiempo:

b) sustituyes el tiempo en alguna de las ecuaciones para calcular la posición:

Fuerza necesaria para sacar una estatua del fondo del mar (8230)

F_y_Q — 2024-06-14T03:38:21Z

Una estatua antigua de 70 kg se encuentra en el fondo del mar. Su volumen es de . ¿Qué mínima fuerza se necesita para elevarla?

Dato:

La fuerza necesaria para elevar la estatua será la diferencia entre el peso de la estatua y el empuje que ejerce el agua. El peso es mayor que el empuje y por eso está sumergida:

La única precaución que debes tener es que las unidades sean homogéneas. Puedes sustituir en la ecuación y usar un factor de conversión para la densidad:

Expresar correctamente el resultado de una suma con el error cometido (8183)

F_y_Q — 2024-04-21T03:19:46Z

Expresa correctamente el resultado de la siguiente operación:

El resultado de la operación es:

Como la cantidad con menor número de cifras significativas contiene solo dos, el resultado puede ser expresado como se indica arriba. Ahora hay que calcular la incertidumbre asociada los errores de cada medida:

La forma correcta de expresar el resultado es:

Cifras significativas en resultados de operaciones (8114)

F_y_Q — 2023-12-24T05:22:42Z

Escribe cada resultado con la cantidad correcta de cifras significativas.

a) 1.021 + 2.69 =

b) 12.3 – 1.63 =

En las operaciones propuestas, el resultado debe tener las mismas cifras significativas que la cantidad con menor número de cifras significativas.

a)

b)

c)

d)

Relación entre la densidad y la presión de dos sistemas gaseosos (8104)

F_y_Q — 2023-12-02T06:44:33Z

Dos recipientes de igual volumen contiene números diferentes de moles del mismo gas. El recipiente B tiene cuatro veces más moles que el recipiente A. Si ambos recipientes están a la misma temperatura:

a) ¿Cual es la relación de la densidad del gas en el recipiente?

b) ¿Cuál debe ser la relación de las presiones del gas?

La relación molar que indica el enunciado es la clave para resolver los apartados. Recuerda que los moles de un gas se definen en función de la masa y de la masa molecular (o atómica) del gas. Puedes despejar la masa y obtienes:

a) La densidad se define como el cociente entre la masa y el volumen del gas. El volumen es el mismo en ambos casos, por lo que será la masa de cada gas la que habrá que tener en cuenta para saber la relación entre las densidades:

b) A partir de la ecuación de los gases ideales puedes escribir la presión de un gas en función de la densidad del mismo:

Como se trata del mismo gas, es decir, la masa molecular es la misma, y están a la misma temperatura, la relación entre las presiones solo dependerá del valor de la densidad de cada gas:

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

Longitud de onda asociada a una mota de polvo (8101)

F_y_Q — 2023-11-28T04:47:46Z

Calcula la longitud de onda asociada a una mota de polvo de 0.1 mg de masa que es arrastrada por un vendaval a una velocidad de 54 km/h.

Para que el problema sea homogéneo, debes convertir los datos de la velocidad y de la masa a unidades SI:

Si aplicas la ecuación de Louis de Broglie:

Dado que se trata de una partícula con una masa muy grande, que se mueve muy lenta, el valor de la longitud de onda es extremadamente pequeño.

Aceleración de un objeto que roza en una superficie horizontal (8099)

F_y_Q — 2023-11-26T04:30:52Z

Un objeto de 8.5 kg se desliza sobre una superficie horizontal con un coeficiente de fricción cinética de 0.7. Si la fuerza de fricción es la única fuerza que actúa sobre el objeto, ¿cuál será su aceleración?

Si aplicas la segunda ley de Newton a la situación descrita en el enunciado, la resultante de las fuerzas sería la propia fuerza de rozamiento y tiene que ser igual al producto de la masa del objeto por su aceleración:

La fuerza de rozamiento es:

Si sustituyes ahora en la primera ecuación, teniendo en cuenta que la fuerza de rozamiento siempre se opone al movimiento y la tienes que considerar negativa:

Como puedes ver, la aceleración no depende de la masa del objeto en este caso:

Tiempo invertido y distancia recorrida por dos personas que viajan al mismo tiempo (8093)

F_y_Q — 2023-11-06T03:48:59Z

José y Lucía salen de su casa al mismo tiempo y cada uno conduce su coche en direcciones opuestas. José se desplaza a 60 km/h y recorre 35 km más que Lucía, cuya velocidad es de 40 km/h. Si Lucía tarda 15 minutos más que José en llegar a su destino, ¿durante cuánto tiempo han estado conduciendo cada uno de ellos y qué distancia han recorrido?

Dado que los dos se mueven a velocidad constante, las distancias que han de recorrer se pueden escribir en función de sus velocidades y tiempos de viaje:

Tiempo de viaje de José.

Tiempo de viaje de Lucía.

Debes tener en cuenta la relación entre los tiempos de viaje de cada uno para igualar, es decir, el tiempo de Lucía es mayor que el de José y son 0.25 horas más. Es importante que esté expresado en horas y no en minutos. Igualando los tiempos, puedes calcular la distancia que recorre Lucía:

Como José recorre 35 km más que Lucía, su distancia será:

El tiempo de viaje es:

José tarda 0.25 h menos que Lucía en cubrir su distancia, por lo que su tiempo será: