Problema de fisica 4ºEso. MUAR

Espero que lo haya hecho bien

Lo primero, vamos a calcular la velocidad y la posicion de ambos objetos cuando se tira el segundo objeto.

m = 2kg
F = 9.8 N/m

F = m * a
9.8 = 2 * a

a = 4.9 m/s²

Ok, ahora que tenemos la aceleracion, calculamos la velocidad y el espacio recorrido por el primero objeto en 2 segundos.

a = v/t ; v = a*t = 4.9 * 2 = 9.8 m/s
x = v*t ; x = a*t² = 4.9 * 4 = 19.8 m

En ese mismo instante, la velocidad y el espacio recorrido por el segundo objeto sera 0.

Entonces tenemos

v1 = 9.8 m/s ; x1 = 19.8 m
v2 = 0 ; x2 = 0

Como ambos objetos tienen la misma aceleracion, deducimos que sus velocidades van a aumentar al mismo ritmo y por lo tanto el objeto 1 ira siempre 9.8 m/s mas rapido que el segundo.

Ok. El objeto 1 esta en ese instante a 19.8 m del segundo. 100 - 19.8 = 80.2 m

80.2 m son los tiene que alejarse el objeto 1 del 2 para encontrarse a una distancia de 100m.

Como el objeto 1 va siempre 9.8 m/s mas rapido que el 2, vamos a suponer que el objeto 1 va a una velocidad constante de 9.8 m/s y el objeto 2 esta parado.

Calculamos el tiempo que tardaria el objeto 1 en recorrer esos 80.2 m a 9.8 m/s

x = v*t ; t = x/v = 80.2 / 9.8 = 8.18 s

Creo que ese es el resultado

PD: Puede contener fallos, no me acuerdo mucho de fisica xD

joder tio muchas gracias!! a ver yo esque no sabia ni siquiera si influia la masa, pero veo q si (no me lameis cenutrio q es el primero q hacemos de este tipo y sin explicacion en clase) lo qu no me quedo claro claro es donde pones x = a * t^2
la formula es s = a * t^2 no?
saludos y gracias!

La masa no influye para nada si no consideras la resistencia del aire.

De hecho, si tiras una pluma y un elefante en un medio sin aire, llegarán al suelo al mismo tiempo.

Heku escribió:La masa no influye para nada si no consideras la resistencia del aire.

De hecho, si tiras una pluma y un elefante en un medio sin aire, llegarán al suelo al mismo tiempo.

ENtiendo, entonces sin contar la resistencia delaire seria exactamente igual solo que usando como aceleracion el 9.8, a palo, verdad?

danielius escribió: ENtiendo, entonces sin contar la resistencia delaire seria exactamente igual solo que usando como aceleracion el 9.8, a palo, verdad?

Sí, pero ten en cuenta que cuando sueltas la segunda masa la primera ya tiene una velocidad (creo que de 20m/s) y por tanto irá más rápido, por eso la distancia entre ellos no es igual, de hecho habrá una separación de 100m cuando pasen 2,5 segundos desde que sueltes el segundo cacharro, si no lo he calculado mal.

Estos ejercicios hace mucho que no los hago, pero creo que es así.

EDIT:

A ver, te voy a plantear mi razonamiento.


Bien, tiramos el primer cacharro:

Datos : t0=0, V0=0, y0=0, a=g=10m/s^2

Conocemos la ecuación y = y0 + v0*t + 1/2*a*t^2

Por tanto, sustituyendo, vemos que y = 20m a los dos segundos.

Ahora calculamos su velocidad, conocemos la ecuación V = V0 + a*t

Sustituimos para t=2 como antes y vemos que V = 20m/s

Ahora conocemos las condiciones de la primera masa en el instante en que lanzamos la segunda.

Ahora planteamos un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas:

(llamaré y1 a la altura de la masa 1 e y2 a la altura de la masa 2)

y1 = 20 + 20*t + 1/2*a*t^2
y2 = 1/2*a*t^2
y1 - y2 = 100 (esta tercera ecuación sale de la diferencia de alturas que es precisamente lo que te dan)

Si restas las dos ecuaciones y despejas t, te debería dar t=5/2

Creo que no hay fallos. Si me he columpiado corregidme y disculpadme, que hace mucho que no hago estas cosas.

Heku escribió:Sí, pero ten en cuenta que cuando sueltas la segunda masa la primera ya tiene una velocidad (creo que de 20m/s) y por tanto irá más rápido, por eso la distancia entre ellos no es igual, de hecho habrá una separación de 100m cuando pasen 2,5 segundos desde que sueltes el segundo cacharro, si no lo he calculado mal.

Estos ejercicios hace mucho que no los hago, pero creo que es así.

Joder entonces como lo hizo el compañero no estara bien!! A ver voy a intentar hacerlo una vez mas a ver si me da 2.5 seg

Es que ahora que lo veo, él lo ha planteado mal, porque confunde la fuerza con la aceleración. Quédate con esto, la aceleración de la gravedad es siempre constante, por tanto al tirar algo al suelo sin más, sólo tendrá 10m/s de aceleración.

PD: He tomado 10m/s para simplificar mis cálculos, hazlo tú con 9.8 y calculadora.

Si bueno ahora a nosotros en 4ºEso nos dejan usar 10 asiq si usas 10 pues no importa, a ver tengo calculado q la bola q primero se lanza a los dos segundos, es decir justo antes de que se lance la segunda bola a avanzado 20 m a una aceleracion de 10m/s, la gravedad vamos. Pero esque ahora no se por donde salir, hay que joderse que malo soy

danielius escribió:Si bueno ahora a nosotros en 4ºEso nos dejan usar 10 asiq si usas 10 pues no importa, a ver tengo calculado q la bola q primero se lanza a los dos segundos, es decir justo antes de que se lance la segunda bola a avanzado 20 m a una aceleracion de 10m/s, la gravedad vamos. Pero esque ahora no se por donde salir, hay que joderse que malo soy

Pues piensa lo que conoces y lo que necesitas.

Para plantear la ecuación del "espacio" de la primera masa debes conocer ahora su velocidad inicial y su altura inicial (porque la plantearás contando con un origen de tiempos coincidente con el de la segunda masa) así que la calculas como ya he puesto V = V0 + a*t.

Planteas las dos ecuaciones, y como el tiempo es el mismo para las dos, puedes despejarlo.

Heku escribió:Pues piensa lo que conoces y lo que necesitas.

Para plantear la ecuación del "espacio" de la primera masa debes conocer ahora su velocidad inicial y su altura inicial (porque la plantearás contando con un origen de tiempos coincidente con el de la segunda masa) así que la calculas como ya he puesto V = V0 + a*t.

Planteas las dos ecuaciones, y como el tiempo es el mismo para las dos, puedes despejarlo.

con la ecuacion del espacio t refieres a: S=Vo*t+1/2a*t^2 verdad? y dices q tengo q plantear un sistema de ecuaciones con V = Vo + a*t y resolverlo sacando el valor de t no? (la velocidad inicial del objeto primero seria 20 y la del segundo seria 0 no? porque se cuenta como desde el segundo 2 me equivoco?)

EDIT: parecere pesado y ademas cortito, pero si os digo q soy de los q mejor lo llevan en clase, flipareis el nivel q tienen los demas

danielius escribió:
con la ecuacion del espacio t refieres a: S=Vo*t+1/2a*t^2 verdad? y dices q tengo q plantear un sistema de ecuaciones con V = Vo + a*t y resolverlo sacando el valor de t no? (la velocidad inicial del objeto primero seria 20 y la del segundo seria 0 no? porque se cuenta como desde el segundo 2 me equivoco?)

Sí, se cuenta como desde el segundo dos como referencia de tiempos, es decir, vuelves a poner a cero el cronómetro y empiezas a contar de nuevo hasta que la distancia sea 100m, que es exactamente lo que buscas.

Mirándolo de una forma puramente matemática, considera ambas ecuaciones como un par de parábolas y una recta (en el eje y|t) que se cortan en un punto, que no es otro que t=2,5

A mi el tiempo que transcurre desde que se lanza la segunda masa me sale 4. Heku, creo que has despejado mal la ecuación.

porty escribió:A mi el tiempo que transcurre desde que se lanza la segunda masa me sale 4. Heku, creo que has despejado mal la ecuación.

Bueno, lo que importa es el planteamiento

Heku escribió:Sí, se cuenta como desde el segundo dos como referencia de tiempos, es decir, vuelves a poner a cero el cronómetro y empiezas a contar de nuevo hasta que la distancia sea 100m, que es exactamente lo que buscas.

Mirándolo de una forma puramente matemática, considera ambas ecuaciones como un par de parábolas y una recta (en el eje y|t) que se cortan en un punto, que no es otro que t=2,5

pero no serian 100 metros sino 80, porque hay q recordar que el A hizo 20m en esos dos segundos no?

danielius escribió:
pero no serian 100 metros sino 80, porque hay q recordar que el A hizo 20m en esos dos segundos no?

No, y1-y2 se refiere a la distancia relativa entre ambos, que es 100 para el t que tú necesitas.

No, en el instante t=0 (cuando la primera masa ya está a 20 metros), la distancia entre ambas es de 20 metros. Conforme pasa el tiempo, esa distancia va aumentando, y después de 4 segundos la distancia entre ambas masas es de 100 metros.

A los 4 segudnos la primera masa habrá recorrido 180 metros, mientras que la primera tan solo 80 (la diferencia son 100). Conforme más tiempo transcurre la distancia entre ambas masas aumenta.

pero a ver si es la distancia entre ambos, en el segundo dos ya les separan 20 metros!

claro porty, pero eso esta hecho a la cuenta la vieja!! me puedes decir como es el paso completo por favor?

JODER!!

Heku escribió:EDIT:

A ver, te voy a plantear mi razonamiento.


Bien, tiramos el primer cacharro:

Datos : t0=0, V0=0, y0=0, a=g=10m/s^2

Conocemos la ecuación y = y0 + v0*t + 1/2*a*t^2

Por tanto, sustituyendo, vemos que y = 20m a los dos segundos.

Ahora calculamos su velocidad, conocemos la ecuación V = V0 + a*t

Sustituimos para t=2 como antes y vemos que V = 20m/s

Ahora conocemos las condiciones de la primera masa en el instante en que lanzamos la segunda.

Ahora planteamos un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas:

(llamaré y1 a la altura de la masa 1 e y2 a la altura de la masa 2)

y1 = 20 + 20*t + 1/2*a*t^2
y2 = 1/2*a*t^2
y1 - y2 = 100 (esta tercera ecuación sale de la diferencia de alturas que es precisamente lo que te dan)

Si restas las dos ecuaciones y despejas t, te debería dar t=5/2

Creo que no hay fallos. Si me he columpiado corregidme y disculpadme, que hace mucho que no hago estas cosas.

acabo de ver esto!! como lo pusistes en edit ni lo habi avisto, a ver is lo comprendo

Planteas las dos ecuaciones como te ha dicho Heku. Las igualas, y resuelves la incognita. Ese es el modo de resolver el problema. Hay otra forma usando como incógnitas (t) y (t+2) pero ya tendrías que desarrollar una suma al cuadrado y es más laborioso. La forma más sencilla de resolverlo es la que te ha dicho Heku.

Creo que lo que te oncfunde es que en el instante 0 (realmente a los 2 segundos) ya sean 20 metros los que separen a las dos masas. A ver, conforme pasa el tiempo, la masas que se ha lanzado primero va ganando distancia conforme a la segunda masa. 20...30...40...50... metros...

Pues bien, a los 4 segundos (6 segudnos reales) la distancia que les separará es 100 metros. Ese dato lo hallas resolviendo el sistema que te ha planteado Heku. Queda algo como 100-20=20t -> t=4

Y luego, lo de calcular los metros que ha recorrido cada piedra, pues simplemente es sustituir la variable t por t=4.

Te pongo las gráficas de los dos movimientos a ver si te ayudan:

La linea verde es la posición de la primera piedra.
La linea morada es la posición de la segunda masa.
La linea color caca es la diferencia de posiciones. Ahi se observa que en t=0 esta diferencia ya es de 20.

gracias a los dos al final se consiguio, o eso creo

Nadie ha tenido en cuenta el rebufo de la segunda piedra???