Ayuda para Fisica del CBC: agosto 2025

domingo, 31 de agosto de 2025

Física 1P Sep24 T C1 - 4 Dinámica

Dos bloques A y B están apoyados uno sobre el otro en el interior de la cabina de un ascensor que desciende aumentando uniformemente su rapidez a razón de 2 m/s². En estas condiciones, la intensidad de la fuerza que A le ejerce a B vale 40 N.

Sabiendo que la masa del bloque B es 5 kg, confecciones los diagramas de cuerpo libre correspondientes y:

DCL

a) Explique los pares de interacción de las fuerzas que se ejercen sobre B.

RAB = fuerza que ejerce el bloque A sobre el bloque B

RBA = fuerza que ejerce el bloque B sobre el bloque A

RAB y RBA à par de interacción

N = reacción del plano

N y la fuerza que ejerce el bloque B sobre el plano à par de interacción

PB = peso del bloque

PB y la fuerza que ejerce el bloque B sobre la Tierra à par de interacción

b) Halle el valor de la masa del bloque A

Bloque A: RBA – PA = mA a

Donde

RBA = fuerza que ejerce el bloque B sobre el bloque A = RAB

RAB = fuerza que ejerce el bloque A sobre el bloque B = 40 N

PA = peso del bloque A = mA g

mA = masa del bloque A

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

a = aceleración del bloque = - 2 m/s²(baja aumentando la velocidad)

Reemplazando y despejando A

mA = RBA / (g + a) = 40 N / (10 m/s²- 2 m/s²) = 5 kg

c) Cuál es la intensidad de la fuerza que ejerce el piso del ascensor sobre el bloque B

Bloque B: N - RAB – PB = mB a

Donde

N = reacción del plano

RAB = fuerza que ejerce el bloque A sobre el bloque B = 40 N

PB = peso del bloque B = mB g

mB = masa del bloque B = 5 kg

Reemplazando y despejando N

N = mB (g + a) + RAB = 5 kg (10 m/s²- 2 m/s²) + 40 N = 80 N

sábado, 30 de agosto de 2025

Física 1P Sep24 T C1 - 3 Cinemática

Una partícula recorre una circunferencia de radio R = 4 m. En t = 0 s pasa por el punto P indicando en la figura, en donde se ilustran los vectores velocidad y aceleración en ese instante. En los dos segundos posteriores, completa 2 vueltas enteras.

Si la aceleración angular de la partícula es constante y tiene módulo π s^-2:

a. Calcule el vector velocidad en t = 0 s

θ = θo + ωo t + 1/ 2 α t^2

donde

θ = ángulo en el instante t = π/2 + 2 vueltas = 9/2 π

θo = ángulo inicial (P) = π/2

θ – θo = ángulo barrido = 9/2 π – π/2 = 4 π

ωo = velocidad angular inicial

α = aceleración angular =- π / s²

t = tiempo transcurrido = 2 s

Reemplazando y despejando ωo

ωo = (θ – θo - 1/ 2 α t^2) / t = (4 π – 1/ 2 (- π / s²) (2 s)^2) / 2 s = 3 π /s

vo = ωo R

Donde

vo = velocidad inicial

R = radio = 4m

Reemplazando

vo = 3 π /s 4 m = 12 m /s

b. Escriba el vector aceleración en t = 2 s

a = at + ac (ecuación vectorial)

a = aceleración

at = aceleración tangencial = R α

ac = aceleración centrípeta = ω^2 R

ω = velocidad angular en t = ωo + α t

t = tiempo = 2 s

Reemplazando

a = R α (-i) + (ωo + α t)^2 R (-j) = 4 m (- π / s²) (-i) + (3 π /s - π / s² 2 s)^2 4 m (-j)

a = 4 π m/ s²(i) - 4 π^2 m/ s²(j)

Nota;

(i) = versor x

(j) = versor y

viernes, 29 de agosto de 2025

Física 1P Sep24 T C1 - 2 Cinemática

Una lancha se desplaza en un lago con una rapidez constante de 40 km/h, paralela a la orilla. Un banderín colgado sobre el mástil al frente de la lancha forma un ángulo α

(ver figura). Además, un puesto de Prefectura ubicado sobre una de las orillas posee una bandera argentina que flamea formando un ángulo β = 37° con respecto a la horizontal.

Si la rapidez del viento en la orilla es de 20 km/h:

a) ¿Cuál es la rapidez del viento respecto a la lancha?

vLT = vLV + vVT (vectorial)

Donde

vLT = velocidad de la lancha respecto a tierra = 40 km/h

vLV = velocidad de la lancha respecto al viento

vVT = velocidad del viento respecto a tierra = 20 km/h

Según x: VLT = vLV cos α + vVT cos β

Según y: 0 = - vLV sen α + vVT sen β

α = ángulo entre el viento y la lancha

β = ángulo entre el viento y Tierra = 37 °

Despejando vLV

vLV cos α = VLT - vVT cos β

vLV sen α = vVT sen β

Elevando al cuadrado y sumando

vLV^2 = (VLT - vVT cos β)^2 + (vVT sen β)^2

Reemplazando

vLV^2 = (40 km/h - 20 km/h cos 37°)^2 + (20 km/h sen 37°)^2 = 720 km²/h²

vLV = raíz (720 km²/h²) = 26,83 km/h

b) Calculo el valor del ángulo α

Cociente entre las ecuaciones de vLV

tan α = sen α / cos α = vVT sen β / (VLT - vVT cos β)

reemplazando

tan α = (20 km/h sen 37°) / (40 km/h - 20 km/h cos 37°) = 0,5

α = arco tan (0,5) = 26,57° = 26° 34´

jueves, 28 de agosto de 2025

Física 1P Sep24 T C1 - 1 Cinemática

El siguiente grafico representa la velocidad en función del tiempo para dos móviles A y B que se mueven por el mismo camino recto. En t = 0 s, A esta 150 m por delante de B

a) ¿Cuál es la distancia entre ambos móviles en t = 20 s?

Distancia recorrida = área debajo de la curva v-t

Móvil A

dA = rectángulo rojo = 10 m/s 20 s = 200 m

Posición de A a los 20s = posición inicial + dA = 150 m + 200 m = 350 m

Móvil B

dB = rectángulo rojo + triangulo verde = 10 m/s 20 s + (30 m/s – 10 m/s) 20 s / 2 = 200 m + 200 m = 400 m

Posición de B a los 20s = posición inicial + dB = 0 + 400 m = 400 m

Distancia entre A y B = posición de B – posición de A = 400 m – 340 m = 50 m

B está por delante de A

b) Halle los intentes en los cuales ambos móviles están a la par.

Móvil A

xA = xoA + voA t

donde

xA = posición de A

.xoA = posición inicial de A ( t = 0 s) = 150 m

voA = velocidad de A = 10 m/s

t = tiempo transcurrido

Reemplazando

xA = 150 m + 10 m/s t

Móvil B

xB = xoB + voB t + 1 / 2 a t^2

donde

xB = posición de B

xoB = posición inicial de B (t = 0 s) = 0 m

voB = velocidad de B = 30 m/s

a = aceleración de B = (vfB – viB) / tB

vfB = velocidad de B en tB = 10 m/s

viB = velocidad inicial de B = 30 m/s

tB = tiempo transcurrido hasta alcanzar vfB = 20 s (ver gráfico)

Reemplazando

xB = 0 + 30 m/s t + 1/ 2 (10 m/s – 30 m/s)/ 20 s t^2 = 30 m/s t + 1 /2 (-1 m/s²) t^2

Encuentro (a la par) à xA = xB en te

Igualando

150 m + 10 m/s te = 30 m/s te – 0,5 m/s² te^2

Reordenando

0.5 m/s² te^2 + (10 m/s – 30 m/s) te + 150 m = 0

Esta cuadrática tiene dos soluciones

t1 = 10 s

t2 = 30 s

c) Grafique la posición en función del tiempo para ambos móviles en un mismo par de ejes, para el intervalo [0 s; 50 s]. Indique en el grafico todos los valores que crea convenientes para describir el movimiento de cada móvil

miércoles, 27 de agosto de 2025

Biofísica Final Ago 24 TD 12 Mecánica

En el aterrizaje de un avión se registró que su velocidad fue de 70 m/s cuando se encontraba a 100 m de altura y de 50 m/s a los 10 m de altura. Con estos datos, se puede afirmar que desde los 100 m hasta los 10 m de altura

□ Es necesario conocer la masa del avión para dar una repuesta sobre la relación entre las energías finales e iniciales

□ La energía mecánica se conserva

□ La energía mecánica disminuyo un 50 %

□ La energía cinética disminuyo un 49 % mientras que la energía potencial disminuyo un 10 %

█ La energía cinética disminuyo un 49 % mientras que la energía potencial disminuyo un 90 %

□ La energía cinética disminuyo un 29 % mientras que la energía potencial disminuyo un 90 %

Estado inicial

Emi = Eci + Epi

Donde

Emi = energía mecánica inicial

Eci = energía cinética inicial = 1 / 2 M vi^2

M = masa

vi = velocidad inicial = 70 m/s

Epi = energía potencial inicial = M g hi

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

hi = altura inicial = 100 m

Reemplazando

Eci = 1 /2 M (70 m/s)^2 = 2450 M m²/s²

Epi = M 10 m/s² 100 m = 1000 M m²/s²

Emi = 2450 M m²/s²+ 1000 M m²/s²= 3450 M m²/s²

Estado final

Emf = Ecf + Epf

Donde

Emf = energía mecánica final

Ecf = energía cinética final = 1 / 2 M vf^2

vf = velocidad final = 50 m/s

Epf = energía potencial final = M g hf

hf = altura final = 10 m

Reemplazando

Ecf = 1 /2 M (50 m/s)^2 = 1250 M m²/s²

Epf = M 10 m/s² 10 m = 100 M m²/s²

Emf = 1250 M m²/s²+ 100 M m²/s²= 1350 M m²/s²

Emf – Emi = 1350 M m²/s²- 3450 M m²/s^{2 =} -2100 M m²/s² ≠ 0 (NO se conserva)

% Em = Emf / Emi - 1 = 1350 M m²/s²/ 3450 M m²/s² - 1 = 61 %

% Ec = Ecf / Eci - 1 = 1250 M m²/s²/ 2450 M m²/s² - 1 = 49 %

% Ep = Epf / Epi - 1 = 100 M m²/s²/ 1000 M m²/s² - 1 = 90 %

martes, 26 de agosto de 2025

Biofísica Final Ago 24 TD 11 Mecánica

Un auto viaja a velocidad constante de 10 m/s durante 5 s y luego frena de manera uniforme hasta detenerse completamente en 5 s. Indique que par de gráficos posición – tiempo y velocidad – tiempo describen mejor el movimiento de este vehículo (los gráficos no están en escala y las cuervas son tramos de parábolas)