06 marzo 2012

Tarea 5

Discusión de la tarea.

26 comentarios:

  1. Hola , del problema 4 , no entiendo bien que tengo que calcular del paquete antes de caer a la carretilla , tendria que calcular la fuerza con la que cae? , pero no me tendrian que dar la distancia que recorre el paquete o algo asi?

    y de la pregunta b , J es impulsion ?

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    1. Rebeca:

      Cuando el paquete cae justo en la carretilla, éste posee una velocidad v (que debes calcular, y como bien dices puedes considerar una distancia d razonable, pienso que un valor razonable serían 2 m). ¿cuál es entonces su momento lineal (llamado también cantidad de movimiento o ímpetu)? Éste es un vector, por tanto debes analizar si se conserva para ambas componente y en su caso, cuál componente necesitas para aplicar el principio de conservación de momento lineal.

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    2. También debes fijarte en la conservación de la energía cinética (es decir, si la colisión es elástica o inelástica).

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    3. Sí, J es el vector de impulso o impulsión.

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  2. yo tambien tengo duda en la 4 es como conservacion del momento lineal y energetico(osea energia potencial y cinetica) lo que tenemos que aplicar o que?

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    1. Sí, debes fijarte en la conservación de momento lineal. El punto es que puede ocurrir que no necesariamente se conserven las dos componentes. Revisa el comentario anterior de Rebeca.

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    2. No hay "momento energético". La colisión puede ser elástica o inelástica (conservación de la energía cinética total del sistema).

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    3. Cuidado con los conceptos, la energía es una cantidad escala r(i.e. un número). Coincido con la observación de Manuel, un "momento energético" NO TIENE SENTIDO.

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  3. Para el problema 1, hay algo que encuentro raro en los diagramas de cuerpo libre en el libro de Franco.

    En el diagrama de las fuerzas que actúan sobre el bloque, estoy de acuerdo con que hay una fuerza de fricción Fr apuntando hacia la izquierda, el peso mg apuntando hacia abajo y la fuerza normal N apuntando perpendicularmente a la superficie de la cuña.

    Pero en el diagrama de las fuerzas que actúan sobre la cuña, hay una fuerza normal N apuntando también perpendicularmente a la superficie de la cuña, pero hacia abajo. ¿Por qué?

    Tengo entendido que efectivamente, la dirección de la fuerza normal es siempre perpendicular a la superficie de contacto entre dos objetos, y que es una fuerza de compensación para la fuerza que tiende a empujar el cuerpo contra la superficie, porque de otra manera, el cuerpo "caería" a través de la superficie, y en este caso, la fuerza que tiende a empujar el cuerpo contra la superficie es el peso mg, ¿no?

    Entonces, ¿por qué debe existir una fuerza normal con respecto a la cuña que apunte en sentido contrario a la fuerza normal con respecto al bloque? ¿Qué compensa a esta fuerza?

    ¿O esta fuerza N (la que apunta hacia abajo) sólo se refiere a la componente del peso mg que actúa en sentido contrario a la fuerza N (la que apunta hacia arriba), o cómo?

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    1. Bien podría continuar resolviendo las ecuaciones en base a los diagramas de Franco, pero sí me suena raro lo de la fuerza normal y en otros libros que he consultado no le dedican ni medio párrafo a la fuerza normal, ya que parece un asunto bastante trivial cuando sólo estamos refiriéndonos a las fuerzas que obran sobre el bloque, pero tal vez las cosas cambian un poco cuando también nos referimos a la fuerzas que obran sobre la superficie por la cual se desliza...

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    2. A tu pregunta;

      Pero en el diagrama de las fuerzas que actúan sobre la cuña, hay una fuerza normal N apuntando también perpendicularmente a la superficie de la cuña, pero hacia abajo. ¿Por qué?

      Dicha fuerza normal se (con sentido contrario) se debe a la tercera ley de Newton, es decir, la fuerza (normal) entre el bloque sobre y la cuña es igual al negativo de la fuerza (normal) que entre la cuña y el bloque,

      N_12 = -N_21

      1=bloque
      2=cuña
      (el guion bajo es subíndice)

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    3. A tu pregunta;

      ¿O esta fuerza N (la que apunta hacia abajo) sólo se refiere a la componente del peso mg que actúa en sentido contrario a la fuerza N (la que apunta hacia arriba)

      Para responder a esta pregunta debes plantear el diagrama de cuerpo libre y utilizar que el bloque solo se desplaza sobre la superficie (eje x) de la cuña y no está rebotando, es decir, esta en equilibrio en el eje y. Por lo tanto la suma de fuerzas en dicho eje debe ser cero.

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  4. Diana, me parece interesante tu discusión. El punto es el siguiente: el sistema se compone del bloque que desliza sobre la cuña y de la cuña misma.

    En el diagrama de Franco, se consideran TODAS las fueras actuando sobre CADA cuerpo. En el caso del bloque deslizante, la fuerza N actúa como tú lo mencionas: perpendicular a la superficie y en reacción a la componente del peso normal a la superficie.

    En el caso de la cuña, la fuerza N es debida al bloque deslizante y apunta en sentido negativo, como bien aparece en el diagrama.

    Debe entonces recordar que debes aplicar el análisis de fuerzas a CADA cuerpo involucrado, y en cada uno de ellos aplicar la 2 ley de Newton.

    Si la cuña no resbalara (digamos estuviera fija al piso), entonces tendrías razón en tu discusión.

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  5. Me parece bastante interesante el comentario de Diana sobre el problema 1. Podría ser útil que lo revisaran.

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  6. Jean Yves Tovar Sáncez11 de marzo de 2012 a las 15:20

    Una duda en el cuatro, cuando hago los cálculos de momento y energía cinetica final, e iniciales, en ambos casos me salen que la inicial es menor (considerablemente) que la mayor, pero según yo esta mal eso (por el enunciado "cuanta energia se perdio"). Mi pregunta es si estoy contemplando el otro componente de la velocidad (si cambie la vy por la vx o algo así) o ¿si el momento y energia finales son mayores que las iniciales?

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  7. Jean Yves Tovar Sáncez11 de marzo de 2012 a las 15:28

    Otra pregunta, para calcular las componentes de la impulsión J, necesitaríamos el tiempo en el que eso ocurre, no? ¿Podemos suponer que pasa en un tiempo t y expresarlo en esos términos?

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    1. Sí, para calcular el vector de impulso debes considerar un intervalo de de tiempo. Elabora una estimación razonable.

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  8. Jean Yves Tovar Sáncez11 de marzo de 2012 a las 15:43

    Una mas de mera interpretación.... en el 5, la balanza ¿se encuentra verticalmente? Si preguntan cuánto se comprime el resorte, tras caer la piedra, sería mejor dicho la distancia que se estira el resorte, ¿no?

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    1. La balanza consta de un resorte vertical y un plato ó superficie horizontal. La piedra se coloca 2 m arriba del plato y se deja caer. El resorte deberá comprimirse.

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    2. Primero hay un error de redacción en el problema, pues se trata de una báscula (http://es.wikipedia.org/wiki/B%C3%A1scula) y no de una balanza (http://es.wikipedia.org/wiki/Balanza). Ahora, la báscula en la que estas pensando es similar a la utilizada para pesar la verdura, pero en este problema la báscula es similar a la utilizada para pesar personas (ver figura de la báscula azul en la página de Wikipedia,).

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  9. en la pregunta 5 donde dice k= 20 kN/m que significa kN?

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    1. k representa el prefijo kilo que numéricamente equivale al 10^3.

      Es decir, 20 kN/m = 20 "mil Newtons por metro"

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  10. Me retiro de Foro, las preguntas que lleguen después de esta hora las responderé hasta las 11 pm del día de hoy.

    Saludos

    Cuauhtli

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