Dudas Mecánica y Ondas

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patricia_smeets
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Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por patricia_smeets »

Hola de nuevo,

Me han surgido las siguientes dudas mirándome la parte de mecánica y ondas. Cualquier ayuda se agradece!

3. Disponemos de una plancha de corcho de 1 dm de espesor. Calcular la superficie mínima que se debe emplear para que flote en agua, sosteniendo a un naúfrago de 70 kg. La densidad del corcho es de 0.24 g/cm2
1. 0,92 m2
2. 0,65 m2
3. 0,33m2
4. 1,96 m2

No me da. Yo hago: Peso náufrago + Peso corcho = Empuje
Peso náufrago = 70 · 9.8 N
Peso corcho = 2.4 kg/m2 · 0.1 · S · 9.8 (S es la superficie que me piden)
Empuje = 1000 (densidad del agua) · 0.1 · S · 9.8
S = 0.701 m2

40. En una tubería ascendente, la presión disminuye en el sentido de la corriente, luego:
1. La sección es creciente.
2. La sección es decreciente.
3. Por ser ascendente, la presión aumenta.
4. La sección podría ser creciente, aunque nunca demasiado.

¿Por qué el matiz de "no demasiado"?

41. El flujo que atraviesa el hexaedro de una red cúbica centrada en el espacio que posee iones de carga +q es:
1. 2q/e
2. q/e
3. q/4e
4. q/8e

Creo que mi problema es que no llego a ver la carga efectiva en una cara del hexaedro. :cry:

53. El momento de inercia de un aro delgado que gira alrededor de uno de sus diámetros es:
1. 1/2 m R2
2. m R2
3. 1/3mR2
4. 2/5m R2

Imagino que es básica pero yo pensaba que era la 2! ¿Os miráis de algún sitio en especial los momentos de inercia?

65. El período de una varilla cilíndrica y homogénea de masa M y longitud L que oscilase como un péndulo al colgarla de uno de sus extremos es:
1. 2π√(2L/3g)
2. 2π√(L/3g)
3. 2π√(2L/g)
4. 2π√(L/g)

Yo había marcado la 4. ¿Cómo sé si le están hablando de un péndulo físico o uno matemático?

73. Dos discos de masas m1 y m2 se encuentran sobre una mesa sin rozamiento, unidos por un muelle sin masa de constante recuperadora k. Se ejerce una fuerza horizontal F1 sobre m1a lo largo del muelle, alejándola de m2 ¿Cuál es el módulo de la aceleración del centro de masas de los discos?:
1. F 1/m 1.
2. F1/(m1 +m2).
3. (F1 +kx)/(m1 +m2).
4. (m1 +m2)F1 /m1 +m2.

¿Por qué se anula la fuerza elástica? No veo que sea la 2 :cry:

84. Si un cuerpo A de masa m1 choca , con otro B, en reposo, de masa m2, y éste a causa de la colisión elástica y frontal comienza a moverse con una velocidad que es la mitad de la que tenía A, podrás asegurar que la masa de A es:
1. El doble que la de B
2. La mitad que la de B
3. La tercera parte que la de B
4. El triple de la de B

¿Cómo la sacáis? No nos tienen que decir nada sobre la velocidad de A tras la colisión?

90. ¿Cuál de las siguientes ondas no son elásticas?
1. Las ondas de sonido.
2. Las ondas superficiales de un líquido.
3. Las que se producen en un gas debido a las variaciones de presión.
4. Las originadas al golpear el extremo de una barra.

¿Y esto cómo lo sé?

Muchísimas gracias!

Patricia
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por cris95 »

Hola Patricia, te respondo a las que sé
patricia_smeets escribió: 29 Nov 2018, 17:50 Hola de nuevo,

Me han surgido las siguientes dudas mirándome la parte de mecánica y ondas. Cualquier ayuda se agradece!

3. Disponemos de una plancha de corcho de 1 dm de espesor. Calcular la superficie mínima que se debe emplear para que flote en agua, sosteniendo a un naúfrago de 70 kg. La densidad del corcho es de 0.24 g/cm2
1. 0,92 m2
2. 0,65 m2
3. 0,33m2
4. 1,96 m2

No me da. Yo hago: Peso náufrago + Peso corcho = Empuje
Peso náufrago = 70 · 9.8 N
Peso corcho = 2.4 kg/m2 · 0.1 · S · 9.8 (S es la superficie que me piden)
Empuje = 1000 (densidad del agua) · 0.1 · S · 9.8
S = 0.701 m2

Aquí no sé si han dado mal el enunciado o te has confundido al copiar, pero la densidad del corcho es 240 kg/m3 y si haces eso sale 0.92, si no te da así dimelo y te detallo los cálculos

40. En una tubería ascendente, la presión disminuye en el sentido de la corriente, luego:
1. La sección es creciente.
2. La sección es decreciente.
3. Por ser ascendente, la presión aumenta.
4. La sección podría ser creciente, aunque nunca demasiado.

¿Por qué el matiz de "no demasiado"?

41. El flujo que atraviesa el hexaedro de una red cúbica centrada en el espacio que posee iones de carga +q es:
1. 2q/e
2. q/e
3. q/4e
4. q/8e

Creo que mi problema es que no llego a ver la carga efectiva en una cara del hexaedro. :cry:

53. El momento de inercia de un aro delgado que gira alrededor de uno de sus diámetros es:
1. 1/2 m R2
2. m R2
3. 1/3mR2
4. 2/5m R2

Imagino que es básica pero yo pensaba que era la 2! ¿Os miráis de algún sitio en especial los momentos de inercia?
Aquí lo que tú dices sería para un eje perpendicular al aro y que pasa por el centro, sin embargo te lo piden en el plano del aro. Yo creo que esto se puede hacer por propiedades de simetría (tampoco se me ocurre otra forma) si te fijas el eje perpendicular es principal, y si elegimos otros dos perpendiculares a este (x e y) también son principales y de hecho iguales por simetría, luego podemos usar que Ixx + Iyy= Izz, pero Ixx=Iyy luego 2Ixx=Izz=mR2 entonces el momento de inercia respecto de uno de sus diámetros es justo la mitad Ixx=1/2mR2

65. El período de una varilla cilíndrica y homogénea de masa M y longitud L que oscilase como un péndulo al colgarla de uno de sus extremos es:
1. 2π√(2L/3g)
2. 2π√(L/3g)
3. 2π√(2L/g)
4. 2π√(L/g)

Yo había marcado la 4. ¿Cómo sé si le están hablando de un péndulo físico o uno matemático?
En primer lugar, sabes que es un péndulo físico puesto que es un sólido rígido y el matemático se usa para partículas puntuales. Para resolverlo solo tienes que aplicar lo de la longitud equivalente. Está resuelto aquí mas detallado http://laplace.us.es/wiki/index.php/Bar ... emos_(GIC)

73. Dos discos de masas m1 y m2 se encuentran sobre una mesa sin rozamiento, unidos por un muelle sin masa de constante recuperadora k. Se ejerce una fuerza horizontal F1 sobre m1a lo largo del muelle, alejándola de m2 ¿Cuál es el módulo de la aceleración del centro de masas de los discos?:
1. F 1/m 1.
2. F1/(m1 +m2).
3. (F1 +kx)/(m1 +m2).
4. (m1 +m2)F1 /m1 +m2.

¿Por qué se anula la fuerza elástica? No veo que sea la 2 :cry:

Aquí yo creo que es por la ley de inercia de Newton, si se alarga el muelle hacia m1, tendrá a compensarse en la dirección de m2 (digo yo) y entonces la única fuerza total es F1, y ya sumF=ma

84. Si un cuerpo A de masa m1 choca , con otro B, en reposo, de masa m2, y éste a causa de la colisión elástica y frontal comienza a moverse con una velocidad que es la mitad de la que tenía A, podrás asegurar que la masa de A es:
1. El doble que la de B
2. La mitad que la de B
3. La tercera parte que la de B
4. El triple de la de B

¿Cómo la sacáis? No nos tienen que decir nada sobre la velocidad de A tras la colisión?
Estoy igual que tú, he llegado por conservación de Ec y momento lineal a que m1/m2=1/(1-4vA/v0) siendo v0 la inicial, pero me queda en función de la velocidad con que sale A, si queremos que esto sea 1/3, vA=-v0/2, pero no sé porqué deberían salir los dos con velocidad final igual y cambiada de signo..así que no es algo que yo me atreva a usar..

90. ¿Cuál de las siguientes ondas no son elásticas?
1. Las ondas de sonido.
2. Las ondas superficiales de un líquido.
3. Las que se producen en un gas debido a las variaciones de presión.
4. Las originadas al golpear el extremo de una barra.

¿Y esto cómo lo sé?

Muchísimas gracias!

Patricia
patricia_smeets
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por patricia_smeets »

¡Gracias Cris por tu ayuda!

Pues en la 3 han dado mal el anunciado porque he hecho copiar y pegar del examen.

La 53 y la 65 me quedan súper claras.

Una pregunta sobre la 73. Si en vez de la fuerza en el CM nos hubiesen preguntado la fuerza sobre la masa 1 o la 2, ¿habría dado lo mismo? Se supone que no, verdad? Si aislamos las masas y nos dibujamos las fuerzas tendríamos que la fuerza elástica no se anula. Me estoy liando mucho :bounce:

Patricia
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por cris95 »

Yo me di cuenta porque las unidades eran kg/m^2 y eso es densidad superficial lo que no tenía sentido...

en el del muelle... yo creo que sí, que en caso de que fuera el sistema "laboratorio" entonces tendrías aplicada a m1 (f1-kx) que es como si no existiera la otra masa... pero a ver si alguien más coincide porque no estoy 100% segura
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Laura Granado
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por Laura Granado »

40. El teorema de Bernouilli dice: ρv2/2 +P + ρgh=cte , tienes que el segundo término disminuye y el tercero aumenta, la velocidad puede aumentar o disminuir dependiendo de los valores de los otros dos términos. Pero si varía demasiado llega un punto a partir del cual para que el teorema de Bernuilli siguiese cumpliéndose la presión en el punto 2 tomaría valores imposibles. Por tanto, la velocidad no puede variar demasiado. También tiene que mantenerse constante el caudal C=vA, al disminuir la velocidad “no demasiado” la sección aumenta “no demasiado”.

Quizá en la viendo las explicaciones de Wikipedia se entienda mejor (en el apartado “Explicación”)
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Venturi

41. Aquí simplemente es aplicar Gauss, el flujo es Q/ε, donde Q es la carga encerrada por tu superficie. En una red BCC tenemos 8·1/8 +1 =2 iones por celda, entonces Q=2q.
73. También creo que si te preguntasen por la fuerza sobre una de las masas tendrías que tener en cuenta el muelle.

84. A mí aplicando conservación de momento y energía cinética sí me sale. Os adjunto mis cálculos.

90. Esta no entiendo por qué. Creo que ondas elásticas son las que se propagan en medios elásticos, ¿el agua no es elástica?

Laura
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por Laura Granado »

Ah, en el 73 también creo que si pidiese la fuerza aplicada a la masa 1 habría que tener en cuenta la fuerza elástica. Pero no sabría como resolverlo exactamente. Si la masa m2 permanece quieta el muelle se estiraría hasta que F1=kx, entonces la fuerza sobre m1 sería nula ¿no?
Peeeeero, ¿qué pasa si m2 se mueve? Si tuviésemos las dos masas pegadas, sin muelle, la fuerza sobre el sistema total sería F1, las dos masas se tendrían una aceleración de a=F1/(m1+m2). Entonces la fuerza sobre la masa 1 sería f1= m1 a= m1F1/(m1+m2) y la fuerza sobre la masa 2 f2= m2 a.
Ahora mismo no consigo ver que pasaría con el muelle en medio, supongo que la masa m2 empezaría a moverse cuando la fuerza elástica supere la fuerza de rozamiento. Y una vez que empiece a moverse... ya no sé que pasa.

A ver si alguien puede aclararlo que creo que yo lo estoy liando demasiado :drunken:
patricia_smeets
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por patricia_smeets »

Buenas noches Laura,

41. ¿De dónde salen los 8? ¿No serían 6? ¿Por qué consideras que hay un átomo central en la la cara del hexaedro? ¿Siempre la hay? Como en la cúbica hay centrada en cuerpo y en caras...

90. Según he leído a los gases se les llama "fluidos elásticos" y los líquidos son muy poco compresibles por lo que no los podemos considerar elásticos. Luego la 1 y la 3 son elásticas. La 2 no. Pero la 4 por qué no?

40 y 84 claras

Mañana miro lo que has puesto sobre la 73 :drunken:

Patricia
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por patricia_smeets »

Buenos días,

Le estoy dando vueltas al ejercicio 73.
Para el caso planteado (disco 1 se desplaza y disco 2 en reposo) creo que hay que pensarlo así:
aceleración CM
Sólo consideramos las fuerzas exteriores que actúan sobre el sistema (la del muelle nos da igual) --> F1

Luego sumatorio fuerzas exteriores = masa total · aCM
Nos queda aCM = F1 / (m1 + m2)

aceleración masa 2
a2 = 0 pues no se mueve

aceleración masa 1

Como el CM debe cumplir:
aCM = (a1· m1 + a2 ·m2) / (m1 + m2)
Y a2 = 0
a1 = F1 / m1
Luego la fuerza elástica no se utiliza para nada :shock:

Caso en el que los dos discos se desplacen. No tengo ni idea... ¿No podemos considerar que se desplazaría todo como un bloque, el muelle no cumple ninguna función y que la aceleración sería la misma en todos los puntos del sistema e igual a F1 / (m1 + m2) ?

Patricia
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Laura Granado
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Re: Dudas Mecánica y Ondas

Mensaje por Laura Granado »

Buenos días!

En la 41 creo que el enunciado no está demasiado claro, dice red cúbica centrada en el espacio, yo entiendo que es red cúbica centrada en cuerpo aunque nunca lo había visto llamado así. Entonces en la red BCC tienes 1 ión en cada esquina que se comparte por 8 cubos, es decir 8 iones compartidos por 8 cubos más el ión central que no lo comparte con nadie, en total tienes dos iones.
Tienes que considerar el cubo entero, no solo una cara porque para aplicar gauss necesitas una superficie cerrada.

Espero que así quede claro :)

90. Gracias por las aclaraciones! En la barra supongo que mientras no se supere el límite elástico al golpearla, las ondas que se propagan son elásticas.

73. Puede que sí se pueda considerar todo como un bloque, creo que cuando aplicas una fuerza a la 1, estira el muelle hasta que empieza a moverse la 2 y luego ya se queda con esa longitud y es como si estuviesen unidas por una cuerda normal (tampoco estoy súper segura de que sea esto lo que sucede :? )
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