UTNianos

Dejo el final del 24/2 de Fisica 1 y la resolucionpunto B1 y B2 que son las unicas que estaban bien, si alguien saca el resto, genial

El A2 salía por Bernoulli con la fórmula esa media choclo, sacabas la velocidad de entrada y de salida con la fórmula del caudal (Q=SxV) y la metías con la densidad y la altura en la fómula. Con ese salve la parte de fluidos. A mi también me engancharon los últimos dos puntos sino aprobaba

A1 y A2 de fluidos vieja. Mañana corto Mozart

El ultimo ejercicio se resuelve de la siguiente manera:

I = (m.R^2)/2, no esta aclarado en el enunciado y se le pregunto al profesor.

Li = Lf
I.Wi + m.v.R = I.Wf
(I + m.R^2).Wi = I.Wf
Ahora simplemente se reemplazan los datos y queda que Wf =2,4 1/seg

Luego por energia hayamos el trabajo que genera el joven:
L = 1/2.I.Wf^2 - 1/2.I.Wi^2
L = 1/2.I.Wf^2 - 1/2.(1/2.m.R^2 + m.R^2).Wi
Reemplazamos por los valores del enunciado:
L = 1296 Joules

Hola, yo aprobe hoy con 5, pero no me dejaron ver el final jajajajaja. El unico que no hice fue el C2, asi que supongo que el c1 esta bien si o si. Ahora veo si lo hago rapido en una hoja y lo subo.

Dsps si quieren subo los como hice yo los A1 Y A2 pero no aseguro que esten bien :/

---

La clave de este ejercicio estaba en el M=1,8N que nos daban, yo le fui a preguntar al profesor donde estaba aplicado el momento (para poder calcular la F), yo suponia que era en el Cm pero no sabia, miro y me dijo y mira yo no lo hice pero supongo que si.

Entonces con ese dato, Yo supuse que la F se aplicaba arriba de todo del cilindro como lo hice en el grafico que les dejo aca. Igual fue una forrada poner ese M, hice finales del 2010, 2011, 2013 y 2014 y nunca lo vi :/

Dejo los que faltan...

A1)

Por un lado calculo el Empuje:

E = d(líq) * g * V(cuerpo sumergido)

E = d(líq) * g * L^3 ------> (1)

Por otro lado establezco la diferencia de presiones entre las dos aristas:

p2 -p1 = d(líq) * g * h
F2/L^2 - F1/L^2 = d(líq) * g * L (reemplazo las presiones por fuerza en ese punto sobre superficie y la altura entre presiones que es L)
(F2-F1) / L^2 = d(líq) * g * L
F2 - F1 = d(líq) * g * L^3 -------> (2)

Y así nos queda que (1) = (2) --> E = F2 - F1 -> La diferencia de los módulos de las fuerzas es igual al módulo del empuje


A2)

Primero establezco igualdad de Caudales en los dos puntos:

\[Q_{1} = Q_{2}\\\\\frac{S_{1}*V_{1}*\Delta t}{\Delta t}=\frac{S_{2}*V_{2}*\Delta t}{\Delta t}\\\\S_{1}*V_{1}*=S_{2}*V_{2}*=0,03 \frac{m^{3}}{s}\]

De ahí despejo V1 y V2 para reemplazarlas en la ecucación de Bernoulli:

\[p1+\frac{1}{2}*\delta_{liq}*V_{1}^{2}+\delta_{liq}*g*h_{1} = p2+\frac{1}{2}*\delta_{liq}*V_{2}^{2}+\delta_{liq}*g*h_{2}\]

Como h1 es 0 se cancela el término y reemplazando todo queda p2

C1)

Traslación: \[F_{re} - P_{x} = m * a_{cm}\]
Rotación: \[M_{cupla}-F_{re}*R = I_{bar} * \gamma \]
Rodar sin deslizar: \[a_{cm}= \gamma *R\]

Reemplazando queda la aceleración y para el punto b) hay que calcular reemplazando en esas ecuaciones la Fre que creo que daba 17 N y luego para saber el mínimo coeficiente de roz. la igualo a la Fre max (porque necesito que R sin D y con el mínimo coeficiente sucede cuando más grande es la Fre):

\[F_{re} = F_{re\, max}\\\\17 N = m*g*\cos 30*\mu _{e\,min}\\\\\mu _{e\,min}=\frac{17N}{m*g*\cos 30}\]

Buenas!

Adjunto las resoluciones a mi criterio:
Disclaimer: Soy 99% propenso a errores de cuentas, signos, etc. Espero que en los ejercicios se entienda lo que quise hacer (esté bien o mal).

A1) Paso de hacerlo... no debe ser complicado pero no se me ocurre ahora mismo.

A2)

El caudal es fijo, podemos obtener ambas velocidades gracias a él. Para eso obtenemos las áreas (o secciones):

\[A_{1} = \pi*[0.16/2]^{2} = 0.02m^{2}\]
\[A_{2} = \pi*[0.1/2]^{2} = 0.008m^{2}\]

Como Q = V * A

\[0.03 =V_{1} * A_{1} \therefore V_{1} = 1.5 m/s \]
\[0.03 =V_{2} * A_{2} \therefore V_{1} = 3.75 m/s \]

Ya con las velocidades, nos queda aplicar Bernoulli. Recordar que se aplica una presión de 200.000 Pa donde la atura es igual a 0.

\[Pr_{1} + \delta * g * h_{1} + 0.5 * \delta * V_{1}^{2} = Pr_{2} + \delta * g * h_{2} + 0.5 * \delta * V_{2}^{2}\]
\[200000 + 0.5 * 800 * 1.5^{2} = Pr_{2} + 800 * 10 * 6 + 0.5 * 800 * 3.75^{2}\]

Despejamos la presión:

\[200000 + 0.5 * 800 * 1.5^{2} - (+ 800 * 10 * 6 + 0.5 * 800 * 3.75^{2})= Pr_{2}\]
\[200000 + 900 - 48000 - 5625 = Pr_{2}\]
\[147275 Pa = Pr_{2}\]

B1)

Para este ejercicio tomo que la tensión entre ambos cuerpos es el resorte. Cuando "abra" la variable T, la reemplazo por la fuerza del resorte.
Realizando los DCLs correspondientes tenemos que, en el momento donde las aceleraciones son iguales:

\[T - Froz = m_{1} * a\]
\[P - T = m_{2} * a\]

Reemplazamos por los datos conocidos.

\[T - Froz = m_{1} * a\]
\[T - (\mu*m_{1}*10)= m_{1} * a\]
\[T - (0.2*5*10)= 5 * a\]
\[T - 10= 5 * a\]
\[\frac{(T - 10)}{5} = a\] (I)

\[P - T = m_{2} * a\]
\[20*10 - T = 20 * a\]
\[200 - T = 20 * a\] (II)

Nos quedó un sistema de 2 x 2, aunque nos falta abrir la T aún para responder lo solicitado.
Reemplazamos (I) en (II).

\[200 - T = 20 * a\]
\[200 - T = 20 * \frac{(T - 10)}{5}\]
\[200 - T = 4* T - 40\]
\[200 + 40 = 5* T \]
\[T = 48 \]

Como la tensión es la fuerza que ejerce el resorte...

\[T = F_{e} \]
\[T = k * \Delta x\]
\[48 = 480 * \Delta x\]
\[\Delta x = 0.1m\]

B2)

Nos dan la Energía cinética final, y como es solo traslación sale bastante directo. Recordar que en los choques plásticos, se resulta una única masa (suma de las involucradas en el choque) y, por ende, una única velocidad final.

\[E_{cf} = 0.5 * m_{f} * v_{f}^{2}\]
\[10 J = 0.5 * (m_{1} + m_{2}) * v_{f}^{2}\]
\[10 J = 0.5 * 8.4 * v_{f}^{2}\]
\[\sqrt{\frac{10J}{4.2}} = v_{f}\]
\[v_{f} = 1.54 m/s\]

Ahora, por conservación de cantidad de movimiento (\[\Delta \vec{P} = 0\])

\[m_{1} * v_{1} + m_{2} * v_{2} = m_{f} * v_{f} \]
\[m_{1} * v_{1} + m_{2} * v_{2} = (m_{1}+ m_{2}) * v_{f} \]
\[6 * v_{1} + 2.4 * 0 = 8.4 * 1.54 \]
\[6 * v_{1} = 8.4 * 1.54 \]
\[v_{1} = 2.16 m/s \]

C1)
Nos dan un Momento con respecto al CM... como es una cupla (o torque), genera momento PERO no afecta a la aceleración del CM ya que se anula a si mismo. Debe ser de los pocos ejercicios de rodar sin resbalar que se resuelve con momento y fuerzas sin aplicar Steiner jaja (si es que está bien resuelto jajax2).

Por rotación:
\[M - Froz * r = I * \varphi \]
\[M - (\mu * cos(30) * m * g) * r = (\frac{m*r^{2}}{2}) * \frac{a}{r}\]
\[1.8 - (\mu * 0.87 * 3 * 10) * (0.1) = (\frac{3*(0.1)^{2}}{2}) * \frac{a}{0.1}\]
\[1.8 - (\mu * 2.6) = 0.15 * a\]
\[\frac{1.8 - 0.15 * a}{2.6} = \mu \] (I)

Por traslación:
\[\sum F = m * a \]
\[ Froz - (sen(30) * m * g) = m * a \]
\[ (\mu * 26) - (sen(30) * m * g) = m * a \]
\[ (\mu * 26) - (sen(30) * 3 * 10) = 3 * a \]
\[ (\mu * 26) - 15 = 3 * a \] (II)

Nos quedó un sistema de 2 x 2... reemplazo (I) en (II)

\[ (\mu * 26) - 15 = 3 * a \]
\[(1.8 - 0.15 * a)*10 - 15 = 3 * a \]
\[ 18 - 1.5 * a - 15 = 3 * a \]
\[ 3 = 4.5 a \]
\[ a = 0.67 m/s^{2} \]

Para la parte B, entiendo que no habría aceleración (cada vez que piden el estático es así), pero puedo errar:

\[\sum F = m * 0 \]
\[ Froz - (sen(30) * m * g) = 0\]
\[ Froz = (sen(30) * m * g)\]
\[ (\mu * 26) = 15 \]
\[ \mu = 0.58 \]

Hmm, quedó algo alto el mu a mi parecer, ojalá alguien pueda verificar!


C2)
Aquí habría que aplicar primero conservación del momento cinético para hallar la velocidad angular final (ya que cuando la persona esté en el centro de masa, la velocidad será mayor), y luego aplicar la única fórmula de trabajo existente jaja.
El momento de inercia de la partícula es m*d^2, donde la "d" es la distancia al centro de rotación... en este caso la partícula se mueve, así que tendremos 2 distancias diferentes.

Como no hay fuerzas externas: \[\Delta L = 0\]

\[\Delta L = 0\]
\[L_{f} = L_{i}\]
\[I_{f} * w_{f} = I_{i} * w_{i} \]
\[(\frac{m_{p} * r^{2}}{2} + m_{c} * d_{f}^{2}) * w_{f} = (\frac{m_{p} * r^{2}}{2} + m_{c} * d_{i}^{2}) * w_{i} \]
\[(\frac{600 * 9}{2} + 60 * 0) * w_{f} = (\frac{600 * 9}{2} + 60 * 9) *2 \]
\[2700 * w_{f} = 6480 \]
\[w_{f} = 2.4\]

Para tener a mano anotamos:
\[I_{i} = 3240\]
\[I_{f} = 2700\]

Una vez obtenida la velocidad angular final, aplicamos la fórmula de trabajo. El trabajo lo dejamos como la incognita de forma entera, no nos sirve "abrirlo".

\[W_{f\cent} = \Delta E_{m}\]
\[W_{f\cent} = E_{mf} - E_{mi}\]
\[W_{f\cent} =\frac{I_{f} * w_{f}^{2}}{2} - \frac{I_{i} * w_{i}^{2}}{2}\]
\[W_{f\cent} =\frac{2700 * 2.4^{2}}{2} - \frac{3240 * 2^{2}}{2}\]
\[W_{f\cent} = 7776 - 6480\]
\[W_{f\cent} = 1296J\]

Y a dormir que es tarde!

Yo:- Profesor, ¿en que me equivoqué? ¿por qué esa nota?
Profesor:- pa k kieres saber eso jaja saludos

Aprobé por suerte

mis resultados fueron

A2) 147kpa
B1) y B2) como le dieron a janopn
C1) a= 0,67 m/ s^2 ( y la segunda parte yo lo que hice fue reemplazar directamente en la formula la aceleración y hallé la fuerza de rozamiento )
C2) Tenía una duda existencial si en Lf se sumaban las masas ya que estaba en el cm y ahi diferia si daba 2,4 o 2,1 .

Me saqué un 6 así que no tengo ni idea cual de los 2 del C hice bien,


Saludos!

Gente

Yo en el C1 (según yo) la fuerza de rozamiento siempre está presente entonces para el a) tomé momentos en el CIR cosa que me desaparece el Froz (aplicando Steiner obvio) y de ahí saco la aceleración y luego en la parte b) si tomé momentos en el CM pero con a=0 (acá no se si me confundí por como pedía la u.estática) entonces saqué la u.estática.

Para el c2 a diferencia de janopn para la I.final no tomé en cuenta la masa del tipo porque r=0 y para la Em.inicial si lo tomé en cuenta.

En la parte A me cogió con el a1 pero el a2 fue regalado.

Me saqué 4 y tengo la parte B bien toda así que no se que onda.

(26-02-2016 09:36)cincue escribió: [ -> ]Gente

Yo en el C1 (según yo) la fuerza de rozamiento siempre está presente entonces para el a) tomé momentos en el CIR cosa que me desaparece el Froz (aplicando Steiner obvio) y de ahí saco la aceleración y luego en la parte b) si tomé momentos en el CM pero con a=0 (acá no se si me confundí por como pedía la u.estática) entonces saqué la u.estática.

Para el c2 a diferencia de janopn para la I.final no tomé en cuenta la masa del tipo porque r=0 y para la Em.inicial si lo tomé en cuenta.

En la parte A me cogió con el a1 pero el a2 fue regalado.

Me saqué 4 y tengo la parte B bien toda así que no se que onda.

Pero en el C1 si tomas el cir para sacar el momento de la froz, cuanto te da la cupla? porque se supone que la cupla 18Nm es con respecto al cm.

Si no me equivoco debe ser el primer final que en el punto A, tiene 2 ejercicios del mismo tema.

(26-02-2016 10:38)Gastonf escribió: [ -> ]

(26-02-2016 09:36)cincue escribió: [ -> ]Gente

Yo en el C1 (según yo) la fuerza de rozamiento siempre está presente entonces para el a) tomé momentos en el CIR cosa que me desaparece el Froz (aplicando Steiner obvio) y de ahí saco la aceleración y luego en la parte b) si tomé momentos en el CM pero con a=0 (acá no se si me confundí por como pedía la u.estática) entonces saqué la u.estática.

Para el c2 a diferencia de janopn para la I.final no tomé en cuenta la masa del tipo porque r=0 y para la Em.inicial si lo tomé en cuenta.

En la parte A me cogió con el a1 pero el a2 fue regalado.

Me saqué 4 y tengo la parte B bien toda así que no se que onda.

Pero en el C1 si tomas el cir para sacar el momento de la froz, cuanto te da la cupla? porque se supone que la cupla 18Nm es con respecto al cm.

Claro, por eso apliqué Steiner. (No estoy seguro de lo que hice igual)

(26-02-2016 09:36)cincue escribió: [ -> ]Gente

Yo en el C1 (según yo) la fuerza de rozamiento siempre está presente entonces para el a) tomé momentos en el CIR cosa que me desaparece el Froz (aplicando Steiner obvio) y de ahí saco la aceleración y luego en la parte b) si tomé momentos en el CM pero con a=0 (acá no se si me confundí por como pedía la u.estática) entonces saqué la u.estática.

Para el c2 a diferencia de janopn para la I.final no tomé en cuenta la masa del tipo porque r=0 y para la Em.inicial si lo tomé en cuenta.

En la parte A me cogió con el a1 pero el a2 fue regalado.

Me saqué 4 y tengo la parte B bien toda así que no se que onda.

Hola!

En mi I final no se tiene en cuenta la masa de la persona... esos 2700J son solo de la plataforma (justamente porque el r es 0, como decis). Pero tenés que tener en cuenta el I de la plataforma final, ya que aún gira (y hasta más rápido que al inicio).

(26-02-2016 10:56)cincue escribió: [ -> ]

(26-02-2016 10:38)Gastonf escribió: [ -> ]

(26-02-2016 09:36)cincue escribió: [ -> ]Gente

Yo en el C1 (según yo) la fuerza de rozamiento siempre está presente entonces para el a) tomé momentos en el CIR cosa que me desaparece el Froz (aplicando Steiner obvio) y de ahí saco la aceleración y luego en la parte b) si tomé momentos en el CM pero con a=0 (acá no se si me confundí por como pedía la u.estática) entonces saqué la u.estática.

Para el c2 a diferencia de janopn para la I.final no tomé en cuenta la masa del tipo porque r=0 y para la Em.inicial si lo tomé en cuenta.

En la parte A me cogió con el a1 pero el a2 fue regalado.

Me saqué 4 y tengo la parte B bien toda así que no se que onda.

Pero en el C1 si tomas el cir para sacar el momento de la froz, cuanto te da la cupla? porque se supone que la cupla 18Nm es con respecto al cm.

Claro, por eso apliqué Steiner. (No estoy seguro de lo que hice igual)

El tema es que el Momento lo dan con respecto al CM. Si la cupla fue aplicada en el radio, se puede tirar steiner bajo esa suposición: La fuerza de rozamiento y un vector de la fuerza de la cupla desaparecen, y te queda el vector "superior" de la cupla a una distancia de 2 radios del CIR. Pero, en realidad, puede ser aplicada en cualquier punto. El tema de las cuplas es solo ejercer momento, sin afectar a la aceleración del centro de masa, aunque tomandolo así en un final, confunde más de lo que aclara quizás -.-".


Y como dice rod77, NUNCA vi un final que tomen 2 ejercicios del mismo tema. Es como que te tomen los 2 de cuerpo rígido por energía, o los 2 de partícula por choque o tiro oblicuo. ¿Se habrán quedado sin ideas para este final? Yo me esperaba un Óptica + MOA... y salieron con 2 de fluidos jaja.

(26-02-2016 11:19)janopn escribió: [ -> ]

(26-02-2016 09:36)cincue escribió: [ -> ]Gente

Yo en el C1 (según yo) la fuerza de rozamiento siempre está presente entonces para el a) tomé momentos en el CIR cosa que me desaparece el Froz (aplicando Steiner obvio) y de ahí saco la aceleración y luego en la parte b) si tomé momentos en el CM pero con a=0 (acá no se si me confundí por como pedía la u.estática) entonces saqué la u.estática.

Para el c2 a diferencia de janopn para la I.final no tomé en cuenta la masa del tipo porque r=0 y para la Em.inicial si lo tomé en cuenta.

En la parte A me cogió con el a1 pero el a2 fue regalado.

Me saqué 4 y tengo la parte B bien toda así que no se que onda.

Hola!

En mi I final no se tiene en cuenta la masa de la persona... esos 2700J son solo de la plataforma (justamente porque el r es 0, como decis). Pero tenés que tener en cuenta el I de la plataforma final, ya que aún gira (y hasta más rápido que al inicio).

(26-02-2016 10:56)cincue escribió: [ -> ]

(26-02-2016 10:38)Gastonf escribió: [ -> ]

(26-02-2016 09:36)cincue escribió: [ -> ]Gente

Yo en el C1 (según yo) la fuerza de rozamiento siempre está presente entonces para el a) tomé momentos en el CIR cosa que me desaparece el Froz (aplicando Steiner obvio) y de ahí saco la aceleración y luego en la parte b) si tomé momentos en el CM pero con a=0 (acá no se si me confundí por como pedía la u.estática) entonces saqué la u.estática.

Para el c2 a diferencia de janopn para la I.final no tomé en cuenta la masa del tipo porque r=0 y para la Em.inicial si lo tomé en cuenta.

En la parte A me cogió con el a1 pero el a2 fue regalado.

Me saqué 4 y tengo la parte B bien toda así que no se que onda.

Pero en el C1 si tomas el cir para sacar el momento de la froz, cuanto te da la cupla? porque se supone que la cupla 18Nm es con respecto al cm.

Claro, por eso apliqué Steiner. (No estoy seguro de lo que hice igual)

El tema es que el Momento lo dan con respecto al CM. Si la cupla fue aplicada en el radio, se puede tirar steiner bajo esa suposición: La fuerza de rozamiento y un vector de la fuerza de la cupla desaparecen, y te queda el vector "superior" de la cupla a una distancia de 2 radios del CIR. Pero, en realidad, puede ser aplicada en cualquier punto. El tema de las cuplas es solo ejercer momento, sin afectar a la aceleración del centro de masa, aunque tomandolo así en un final, confunde más de lo que aclara quizás -.-".


Y como dice rod77, NUNCA vi un final que tomen 2 ejercicios del mismo tema. Es como que te tomen los 2 de cuerpo rígido por energía, o los 2 de partícula por choque o tiro oblicuo. ¿Se habrán quedado sin ideas para este final? Yo me esperaba un Óptica + MOA... y salieron con 2 de fluidos jaja.

C1. Tenés razón no vi que después multiplicaste por cero.

C2. Creo que por haberlo tomado en el radio el momento me puso bien el ej, como no lo aclaraba.

Saludos.

El C1 se resuelve muchísimo más fácil si toma el punto de rozamiento como C.I.R. y entonces la expresión quedaría M-Px.r=I.a/r . Dicho esto la aceleración es 0 porque está rotando sin resbalar entonces queda u=Px/(m.g.cos30).

Saludos.