Buenas, este lunes tomaron este final de fisica 1, y queria saber si pueden tirarme una mano. Muchas Gracias.
Consignas:
1a)
1b)
1c)
2a) Acá nose si esta bien lo que planteo:
\[E_{o} - E_{f} = W_{F{roz}}\]
\[E_{o} = \frac{1}{2}m{V_{o_{1}}}^2 + \frac{1}{2}m{V_{o_{2}}}^2\] donde \[V_{o_{2}}\] es 0
\[E_{f} = \frac{1}{2}m{V_{1}}^2 + \frac{1}{2}m{V_{2}}^2\] donde \[V_{2}\] tambien es 0 (aca no se si esta bien esto)
\[W_{F{roz}} = F_{r} * \bigtriangleup X\]
\[W_{F{roz}} = \mu * N * \bigtriangleup X\]
\[W_{F{roz}} = 0.2 * 9.8N * 5m = 9.8J \]
Y reemplazando en la ecuacion obtengo la velocidad inicial 1 (la de la bala), ese cálculo me da 252m/s, osea 2 m/s mayor que la velocidad final.
No se si esta bien planteado, el hecho que las velocidades del bloque sean 0 tanto inicial como final.
Y para el tercero la verdad que no entiendo el enunciado, en cuanto a donde es el momento torsor ¿En el centro del disco?
Muchas gracias.
Saludos
Sobre el 3. No dicen nada de dónde está, así que supongo que lo que importa es solo que gira sobre sí misma. El torque debe ser en el centro.
En el 2, estás diciendo que la diferencia de energía de la bala es la que gasta en mover el bloque esa distancia. Pero la bala se mueve dentro del bloque. O sea, por un lado desplaza el bloque, pero a su vez se mueve dentro de él. Parte de la energía que pierde la bala se disipa. Por eso el punto b) habla de pérdidas en forma de calor.
Claro, pero asi como esta resuelto entonces esta bien? osea para el b) solo me faltaria ver la diferencias de energias
No. En principio, mientras la bala esté dentro del bloque, se suma su masa. Por otro lado, nadie dice que durante los 5 metros que recorre el bloque, la bala esté dentro. De hecho, creo que los 5 metros son después de que la bala sale del bloque.
Los ejercicios similares que hay en la guía se plantean en dos etapas:
- Primero, se conserva la cantidad de movimiento entre el momento en que comienza el choque y el momento en que termina.
- Segundo, el bloque sigue desplazándose una vez que termina la bala de atravesarlo. Se desplaza tanto como la energía adquirida le permita.
Lo que pasa entonces es: el sistema bala-bloque tiene una cantidad de movimiento justo antes de que choque. La bala entra y hace que el bloque se acelere. Cuando termina de atravesar, la bala sale con una velocidad y el bloque queda con una velocidad, tal que la variación de cantidad de movimiento sea cero. En este punto tenés dos incógnitas: la velocidad inicial de la bala y la velocidad del bloque. Con la velocidad del bloque, este recorre cierta distancia (los 5 metros). Con ese dato hacés el camino inverso, sabiendo la distancia que recorre obtenés la velocidad inicial del bloque (post-choque).
Y bueno, ahí ya solo tenés que despejar la velocidad inicial de la bala.
mira asi lo planteé ahora:
Primero por el choque: (Vo2 = 0)
\[m_{1}V_{o_{1}} = m_{1}V_{1} + m_{2}V_{2}\] (1)
Despues del choque solo contemplo al bloque:
\[\Delta E = W_{F_{roz}}\]
\[E_{f} -E_{o} = W_{F_{roz}}\]
\[-\frac{1}{2}m_{2}{V_{o_{2}}}^2 =\mu mg \Delta X\] (2)
Aclarando que 'ésta' \[V_{o_{2}}\] es la velocidad inicial cuando empieza a moverse el bloque, osea es la \[V_{2}\] de la primera ecuacion que es incognita
Y luego la obtengo en (2) y la reemplazo en (1), y saco la velocidad inicial de la bala...
nose si esta bien planteado ahora.
Gracias!!
Pinta bien. Ojo que las cantidades de movimiento son magnitudes vectoriales. En este caso todo suma, pero si el bloque inicialmente fuera en sentido contrario al de la bala, restaría.
Sisi muchas gracias, y para la parte b) del enunciado calcule la energia mecánica antes del choque (en. cinetica solo de la bala) y las energias mecanicas despues del choque(cinetica del bloque y de la bala) y la diferecia de esas energias es el calor no?
Sí. Si no, no sé a dónde se fue toda esa energía.
Vale aclarar que después del impacto, cuando el bloque se va frenando, ahí también se transforma la energía (cinética) del bloque en calor, gracias a la fricción. Pero el enunciado se refiere al impacto solamente.
En el 1a) faltó la Normal.
En el 1b) el trabajo de la fuerza de rozamiento es N.d, el coseno de tita no vá.
Y si no me equivoco:
3a) t=1,0262 s
3b) n=64,5
3c) 38,7 J
tengo entendido que un diagrama de cuerpo libre, JAMAS descompones las fuerzas.
Asique no se si deberias descomponer la fuerza Peso en Px y Py. Corrijanme si me equivoco. (Y comod ice yair, falta la normal )
Y el digrama de cuerpo libre tampoco se si deberias dibujar la rampa, ni su posicion alfinal. Es solamente el bloque en el aire con las fuerzas que lo aplican (Tampoco se si se debe aclarar la Vo )
Voy a tener q googlearlo q japa
(Que pasaria en el ejercicio 2 si la bala entra al cuerpo, y se incrusta, hay disipacion de calor, pero no logra hacer mover al bloque? En ese caso te quedan ambos cuerpos con velocidad 0, no podes aplicar Po = Pf , que se hace en esos casos? )
EDIT: el 2a)
Se mueve 5 metros, y tiene una F=-2,5 N de friccion hacia atras. Lo que significa F=m*a = -2,5N = 1Kg * a = > a=-2,5 m/s^2
con su "a" y su desplazamiento, (yo aca flasheo una caida libre ), sacas el tiempo que tarda en detenerse, son 2 segundos.
a = Vf - Vo / t => -2,5N = 0 - Vo / 2 seg => Vo (velocidad con la que se comienza a mover el bloque luego del impacto ) = 5 m/s
Reemplazas en la formula
m*v = m*v + m*v
0,02 Kg * Vobala = 0,02 * 250 + 1kg * 5m/s
Vo bala = 500 m/s
2)b)
Emo - Emf = Trabajo del calor del coso
1/2 * m * v^2 - (1/2 * m * v^2 + 1/2 * m * v^2 ) = eso
0,5 * 0,02 * 250^2 - ( 0,5 * 0,02 * 250^2 + 0,5 * 1 * 5 ^2 ) =
2500 J - 637,5 J = 1862,5 J
3) f = 1200 rpm = 20 rps
w = 2*pi*f = 40pi
v = w * r = 40pi * 0,7 m = 28 pi
a) tiempo: 0,6 Nm = Icm*AcAngular = 0,6 Nm = 1/2 * 2Kg * 0,7^2 * (Wf-Wo)/Tiempo = 0,6Nm = 0,7^2 * (40pi/tiempo) => tiempo = 102,62 seg
Alineal = w^2 * r = (40pi)^2 * 0,7 = 11053,95 m/s^2 = a
Distancia que giro la rueda seria de : X= Xo + Vo * tiempo + 1/2 * a *t^2
X = 0 + 0 * tiempo + 1/2 * 11053,95 * 102,62seg^2 = 58203824,27 Metros
Una vuelta son = pi * 2 * r = 2pi * 0,7 = 4,39 metros
b) cantidad de vueltas 58203824,27 / 4,39 = 13258274,32 vueltas (se redonea para abajo si dice cuantas vueltas "alcanzo a dar" )
c) Energia cinetica rotacional = 1/2 * Icm * w^2 = 1/2 * 1/2 * 2Kg * 0,7^2 * (40pi)^2 = 3868,88 Joules
Corrijanlo porque ni palida idea si esta bien.
edit: el momento torsor, no importa donde se aplica, ya que te dan N * m , SI fuera aplicado a 1 metro del centro, estarian aplicando 0,6 Newtons de fuerza. O bien podria estar aplicado a 0,5 metros del centro del disco, y seria una fuerza de 0,6Nm = 0,5m * 1,2 N
o si la fuerza esta aplicada a 0,1 m del centro seria una fuerza de ...
A vos no te importa donde se aplico la fuerza, total te esta dando el torque que aplico.