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Física I - Finales resueltos 2019
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Condori Sin conexión
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Mensaje: #1
Física I - Finales resueltos 2019 Finales Física I
Buenas a todos, vengo a compartir las resoluciones de los finales del 2019. No tenía pensado resolver más finales pero varias personas me fueron consultando y agradeciendo por el foro, fb o wapp y eso me terminó animando bastante para continuar ofreciéndoles una mano.
Yo creo que hay menos errores que en la tanda del 2018 pero cualquier cosa pueden ir comentando y lo debatimos entre todos.
Cuando tenga tiempo voy a ir dejando unas notas para dejar mas en claro la resolución y también compilar en un PDF los enunciados ya que la mayoría quedaron con muy baja calidad.
Saludos y suerte a los que rindan en febrero, ojalá les sirva...

Los llamados de febrero 2019 los pueden ver acá
Finales 13,20,27-02-19


.pdf  Final 23-05-19.pdf (Tamaño: 1.001,1 KB / Descargas: 657)
Notas 23-05-19
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Ejercicio A1: La fuerza de rozamiento que se usa en el punto a) viene a ser la máxima (Froz estática), al plantear la sumatoria de momentos y de fuerzas se ve que las aceleraciones del centro de masa dan distintas, entonces se afirma que NO rueda sin deslizar, hasta ahí todo bien. Pero vale aclarar que si en la sumatoria de fuerzas me diera acm=10m/s² (o sea un resultado menor al obtenido en la sumatoria de momentos), se puede afirmar que rueda sin deslizar. Esto se da porque en ese caso la Fr es lo suficientemente alta como para soportar la aceleración angular sin patinarse. Quizá sea mejor usar el dato obtenido en la sumatoria de momentos (acm=12m/s²) en la ecuación de sumatoria de fuerzas y despejar la Fr, si da mayor a 2N entonces resbala, si es menor o igual a 2N NO resbala.


.pdf  Final 19-07-19.pdf (Tamaño: 1,36 MB / Descargas: 541)
Notas 19-07-19
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En construcción...


.pdf  Final 02-08-19.pdf (Tamaño: 888,33 KB / Descargas: 461)
Notas 02-08-19
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En construcción...


.pdf  Final 25-09-19.pdf (Tamaño: 1,19 MB / Descargas: 518)
Notas 25-09-19
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.pdf  Final 05-12-19.pdf (Tamaño: 1,1 MB / Descargas: 483)
Notas 05-12-19
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En construcción...


.pdf  Final 12-12-19.pdf (Tamaño: 985,11 KB / Descargas: 524)
Notas 12-12-19
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.pdf  Final 19-12-19.pdf (Tamaño: 927,18 KB / Descargas: 603)
Notas 19-12-19
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Ejercicio B4: La fórmula que se usa para la resolución es la del período del péndulo físico que sería un cuerpo rígido oscilando respecto de un eje (para péndulo simple se usa una partícula). Como ésta fórmula no es muy usada, una forma de recordarla más fácilmente es que en el momento de inercia respecto al pivote uses el de una masa puntual I=m.d² (siendo d la distancia desde el pivote a la masa) y al simplificar te queda la fórmula del período del péndulo simple que es más conocida T=2.pi.raíz(d/g), en este caso es más común usar L en vez de d
(Este mensaje fue modificado por última vez en: 03-02-2020 23:17 por Condori. Razón de la edición: Se agregan notas en el final 19/12/19)
03-02-2020 03:32
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Mensaje: #2
RE: Física I - Finales resueltos 2019
Muchas gracias por las resoluciones!

En el final del 19-12-19, ejercicio A1, ¿está bien asumir que la Fre tiene que ser máxima?, ya que por esa razón Fre=ue.N. Yo hice ese ejercicio igual a vos y me dio lo mismo, y me lo pusieron como que estaba mal y por ese ejercicio desaprobé ya que los últimos 3 los tenía bien. ¿Puede ser que el ejercicio A1 se resuelva distinto? Me quiero matar.

Muchas gracias!

May the force be with you
03-02-2020 10:43
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Condori Sin conexión
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Mensaje: #3
RE: Física I - Finales resueltos 2019
(03-02-2020 10:43)TomasTom escribió:  Muchas gracias por las resoluciones!

En el final del 19-12-19, ejercicio A1, ¿está bien asumir que la Fre tiene que ser máxima?

Hola Tom, el problema pide el ángulo máximo para que la esfera no resbale, para que esto suceda se debe trabajar con la fuerza de rozamiento estático y en el límite (el máximo valor, o sea Fre=N.ue) se cumple que rueda sin resbalar.
Si Fre<FreMAX también rueda sin resbalar.
Si Fre>FreMAX rueda deslizándose y hay que usar uc en ese caso.

Teniendo eso en cuenta para mí está bien planteado el problema, lo revisé un poco y no encontré ningún error, probando con otras ecuaciones me sigue dando lo mismo también.
Habría que preguntarle a algún profe de la facu por si existe algún tipo de "trampita" en el problema y si llega al mismo resultado no se si podes pedir alguna especie de revisión del final, la verdad que desconozco como es el asunto.
Saludos!
03-02-2020 19:01
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TomasTom (03-02-2020)
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Mensaje: #4
RE: Física I - Finales resueltos 2019
(03-02-2020 19:01)Condori escribió:  
(03-02-2020 10:43)TomasTom escribió:  Muchas gracias por las resoluciones!

En el final del 19-12-19, ejercicio A1, ¿está bien asumir que la Fre tiene que ser máxima?

Hola Tom, el problema pide el ángulo máximo para que la esfera no resbale, para que esto suceda se debe trabajar con la fuerza de rozamiento estático y en el límite (el máximo valor, o sea Fre=N.ue) se cumple que rueda sin resbalar.
Si Fre<FreMAX también rueda sin resbalar.
Si Fre>FreMAX rueda deslizándose y hay que usar uc en ese caso.

Teniendo eso en cuenta para mí está bien planteado el problema, lo revisé un poco y no encontré ningún error, probando con otras ecuaciones me sigue dando lo mismo también.
Habría que preguntarle a algún profe de la facu por si existe algún tipo de "trampita" en el problema y si llega al mismo resultado no se si podes pedir alguna especie de revisión del final, la verdad que desconozco como es el asunto.
Saludos!

Buenas! Tengo una duda. Yo lo que plantee distinto fue la Fre, ya que esta se opone al movimiento de la Velocidad angular por ende la Fre va en el mismo sentido que cae la esfera y no en sentido opuesto (hacia arriba). Poniendo la Fre hacia arriba no se opone al movimiento de rotacion.
Lo que me genera duda es que al final me dio el mismo resultado pero en negativo ya que en la sumatoria de fuerzas son ambas positivas y en la sumatoria de momentos tengo solo la Fre que es negativa.
Suponiendo que este procedimiento está bien, es correcto que le angulo sea negativo?

@JBIndumentariaDeportiva
08-02-2020 23:07
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Mensaje: #5
RE: Física I - Finales resueltos 2019
Cita:Yo lo que plantee distinto fue la Fre, ya que esta se opone al movimiento de la Velocidad angular por ende la Fre va en el mismo sentido que cae la esfera y no en sentido opuesto

Hola paulitoSL.
Eso no es así. El rozamiento estático se opone al movimiento del punto de contacto.
La esfera "quiere" caer sin girar, porque viene con velocidad angular nula (inercia), por lo tanto el punto de contacto quiere ir hacia abajo. Por esto el rozamiento estático apunta hacia arriba, oponiéndose, y, de hecho, provocando que la esfera comience a girar.

Luego, el ángulo te da negativo probablemente por la paridad de las funciones trigonométricas. Como cos(x) = cos(-x), o sin(x) = -sin(-x).
Si planteás el rozamiento apuntando hacia abajo, te debería dar negativo, o sea que en realidad apunta hacia arriba.
09-02-2020 15:10
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paulitoSL (09-02-2020)
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Mensaje: #6
RE: Física I - Finales resueltos 2019
(09-02-2020 15:10)luchovl2 escribió:  
Cita:Yo lo que plantee distinto fue la Fre, ya que esta se opone al movimiento de la Velocidad angular por ende la Fre va en el mismo sentido que cae la esfera y no en sentido opuesto

Hola paulitoSL.
Eso no es así. El rozamiento estático se opone al movimiento del punto de contacto.
La esfera "quiere" caer sin girar, porque viene con velocidad angular nula (inercia), por lo tanto el punto de contacto quiere ir hacia abajo. Por esto el rozamiento estático apunta hacia arriba, oponiéndose, y, de hecho, provocando que la esfera comience a girar.

Luego, el ángulo te da negativo probablemente por la paridad de las funciones trigonométricas. Como cos(x) = cos(-x), o sin(x) = -sin(-x).
Si planteás el rozamiento apuntando hacia abajo, te debería dar negativo, o sea que en realidad apunta hacia arriba.

Ah perfecto, entonces el caso que digo yo seria cuando ya hay movimiento angular, es decir con fuerza de rozamiento cinetico, no? wall
Gracias por la respuesta!

@JBIndumentariaDeportiva
09-02-2020 16:43
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luchovl2 Sin conexión
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Mensaje: #7
RE: Física I - Finales resueltos 2019
Lo que vos decís (que el rozamiento apunta hacia adelante) es cuando rueda deslizando PEEEEERO debido a que gira "muy rápido".
Como cuando un pistero acelera mucho antes de arrancar con el freno puesto y quema las llantas. Ahí las ruedas giran en el lugar y después el auto sale disparado para adelante. Ahí es el rozamiento el que lo impulsa hacia delante.
En este caso el punto de contacto se mueve hacia atrás, por lo tanto el rozamiento apunta hacia adelante.

NO pasa eso cuando desliza pero porque gira "muy lento". Ahí el rozamiento apunta hacia atrás, ayudando a acelerar la rotación para que gire sin deslizar.
(Este mensaje fue modificado por última vez en: 09-02-2020 19:43 por luchovl2.)
09-02-2020 19:42
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Condori Sin conexión
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Mensaje: #8
RE: Física I - Finales resueltos 2019
(08-02-2020 23:07)paulitoSL escribió:  Buenas! Tengo una duda. Yo lo que plantee distinto fue la Fre, ya que esta se opone al movimiento de la Velocidad angular por ende la Fre va en el mismo sentido que cae la esfera y no en sentido opuesto (hacia arriba). Poniendo la Fre hacia arriba no se opone al movimiento de rotacion.
Lo que me genera duda es que al final me dio el mismo resultado pero en negativo ya que en la sumatoria de fuerzas son ambas positivas y en la sumatoria de momentos tengo solo la Fre que es negativa.
Suponiendo que este procedimiento está bien, es correcto que le angulo sea negativo?

Hola paulito, si lo planteas como vos decís te queda la Froz negativa, en definitiva esto significa que la Froz no va en el mismo sentido de caída de la esfera, sino que va hacía arriba sobre el plano inclinado. Teniendo en cuenta eso y revisando las ecuaciones de nuevo te queda el ángulo positivo.

Saludos!
09-02-2020 20:31
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Mensaje: #9
RE: Física I - Finales resueltos 2019
Groso! Muchas gracias por las resoluciones! Quería preguntar sobre el ejercicio 3 del final del 19/12/19 en el que se plantea la conservación de la energía entre el punto correspondiente al instante posterior al choque y el punto de arriba de todo; entiendo que esto se puede plantear debido a que la tensión no estaría realizando trabajo alguno. Esto a qué se debe? A que la tensión no esta en la misma dirección que el desplazamiento del péndulo, o como sería?
Gracias!
10-02-2020 13:14
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Mensaje: #10
RE: Física I - Finales resueltos 2019
Buenas, estoy haciendo el ej B4 del final del 23/5/19 y no termino de entender por que usa las presiones en el resuelto. No estaría pidiendo calcular el empuje directamente? Si alguno me puede explicar lo agradezco!! Saludos
17-02-2020 17:16
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Mensaje: #11
RE: Física I - Finales resueltos 2019
Una consulta en el final de 23/05/19 en el A1 utilizas el ue para calcular la Froz?
En el b) de A1 calcule la aceleración angular utilizando sumatoria de momentos desde el CIR, pero la aceleración angular me da 60, tengo que tener algo mas encuenta?
Muchas gracias.
(Este mensaje fue modificado por última vez en: 22-02-2020 20:52 por c'thun.)
22-02-2020 20:39
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Mensaje: #12
RE: Física I - Finales resueltos 2019
(10-02-2020 13:14)uribicho escribió:  Groso! Muchas gracias por las resoluciones! Quería preguntar sobre el ejercicio 3 del final del 19/12/19 en el que se plantea la conservación de la energía entre el punto correspondiente al instante posterior al choque y el punto de arriba de todo; entiendo que esto se puede plantear debido a que la tensión no estaría realizando trabajo alguno. Esto a qué se debe? A que la tensión no esta en la misma dirección que el desplazamiento del péndulo, o como sería?
Gracias!

Hola urubicho, es tal cual decís vos, la tensión y el desplazamiento de las partículas son siempre ortogonales en cada instante de la trayectoria, por lo tanto no existe trabajo de esa fuerza (no hay desplazamiento en el sentido de la tensión), otra forma de verlo es que el trabajo se define como Fuerza por Distancia por coseno del ángulo comprendido entre los 2 anteriores, F.D.cos(a) y en este caso se da siempre cos(90)=0, siendo el trabajo igual a 0 también.
Saludos!

(17-02-2020 17:16)baufanta escribió:  Buenas, estoy haciendo el ej B4 del final del 23/5/19 y no termino de entender por que usa las presiones en el resuelto. No estaría pidiendo calcular el empuje directamente? Si alguno me puede explicar lo agradezco!! Saludos

Hola baufanta, el ejercicio da la respuesta en base a la presión absoluta, la cual tiene en cuenta la presión atmosférica que se ejerce sobre el cuerpo (que es conocida: 1013hPa) y por eso se hace ese paso extra con las presiones. Yo creo que sí lo podes resolver usando solo el empuje y la respuesta sería en presión manométrica, en este caso la presión atmosférica ya esta considerada y no hace falta usarla. No sé si habría que aclararlo en el final pero de ambas formas el procedimiento estaría bien.

Saludos!

Hola c'thun

(22-02-2020 20:39)cthun escribió:  Una consulta en el final de 23/05/19 en el A1 utilizas el ue para calcular la Froz?
Si, uso ue y calculo la FrozMAX, en ese caso sería lo máximo que "puede aguantar" el rozamiento hasta que comience a resbalar. Te recomiendo leer las notas de ese final que está mas explayado ese ejercicio.

(22-02-2020 20:39)cthun escribió:  En el b) de A1 calcule la aceleración angular utilizando sumatoria de momentos desde el CIR, pero la aceleración angular me da 60, tengo que tener algo mas encuenta?
Muchas gracias.
Calculo que el CIR lo tomaste en el punto de contacto del disco y el piso, esto es falso ya que solo se cumple cuando el cuerpo rueda in deslizar pero en el punto a) ya determinamos que no es lo que sucede, o sea que resbala. En este caso habría que calcular el nuevo CIR que es un punto fuera del cuerpo, podes hacerlo con gama=acm/d o w=vcm/d, en el primer caso tenes que volver a calcular la acm con la Froz cinética, la segunda ecuación creo que no la podes usar en este caso por falta de datos. Una vez que encuentres la distancia d te indica la ubicación del CIR desde el CM del disco (hacia abajo), realizas la sumatoria de momentos respecto a ese punto y debería darte el mismo resultado.
Si no se entendió algo avisame, saludos!
(Este mensaje fue modificado por última vez en: 23-02-2020 13:31 por Condori.)
23-02-2020 13:00
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c'thun (25-02-2020)
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Mensaje: #13
RE: Física I - Finales resueltos 2019
Hola, tengo una consulta respecto al final 19-07-19, en el ejercicio b3 veo que calculas la velocidad angular del pendulo mediante newton y fcep; y en el ejercicio b4 usas la formula \[ w = \sqrt{g/l}\], no se podria aplicar lo mismo al b3?
Saludos.

Edit: en el ejercicio A2) b) del 25-09-19 no se deberia calcular el Ycm en vez de usar el de una de las varillas?
Yo lo calcule: Ycm = (1kg * 0.5m + 2kg * 0.25 m) / (1+2) = 1/3 m
(Este mensaje fue modificado por última vez en: 25-02-2020 20:08 por c'thun.)
24-02-2020 15:28
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Mensaje: #14
RE: Física I - Finales resueltos 2019
(24-02-2020 15:28)cthun escribió:  Hola, tengo una consulta respecto al final 19-07-19, en el ejercicio b3 veo que calculas la velocidad angular del pendulo mediante newton y fcep; y en el ejercicio b4 usas la formula \[ w = \sqrt{g/l}\], no se podria aplicar lo mismo al b3?
Saludos.
Hola c'thun, disculpa que te responda recién ahora. Mirá, la principal diferencia entre esos 2 ejercicios es que el B3 trata sobre un péndulo cónico y el B4 es un péndulo simple.
Para el B3 el péndulo cónico le provee a la partícula un movimiento circunferencial (contenido en un plano horizontal), por lo tanto el ejercicio sería mas de éste tipo y se trabaja como un MCU sin descuidar las características del péndulo cónico para realizar bien el DCL y saber usar los datos.
En el B4 es un péndulo simple que realiza un movimiento armónico, en éste caso sí podemos usar la fórmula que decís ya que se deduce del análisis de dicho MAS para oscilaciones de pequeña amplitud.

(24-02-2020 15:28)cthun escribió:  Edit: en el ejercicio A2) b) del 25-09-19 no se deberia calcular el Ycm en vez de usar el de una de las varillas?
Yo lo calcule: Ycm = (1kg * 0.5m + 2kg * 0.25 m) / (1+2) = 1/3 m
Al hallar el Ycm lo que querés hacer es trabajar con el conjunto de los cuerpos, se puede hacer pero en la parte de los momentos de inercia se te va a complicar (o hacer mas largo en realidad). Algo importante para tener en cuenta es que las distancias que tomas al hallar Ycm tienen que estar referidas a un eje de coordenadas (lo podes optar vos) y desde ahí medir la distancia a los CM de los cuerpos. Por ejemplo si yo tomo un eje con inicio en el punto E (eje/pivote) y tomo los positivos hacia abajo, la distancia al CM de la barra mas cercana sería 0,25m, mientras que la distancia al CM de la barra mas alejada sería 1m y el resultado de la cuenta es la distancia para el Ycm medida desde E también. Fijate que en la resolución lo empecé a plantear así y quedaron marcadas las distancias como referencia, luego decidí resolverlo calculando cada barra individualmente y "borré" los cálculos del Ycm pero quedaron los valores en el gráfico.
Si no se entendió algo comentame, saludos!
27-02-2020 18:25
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