Foros Ciencias Galilei

Hola compañeros:

Como siempre digo, no quiero que me hagan el problema, deseo saber como tengo que desarrollar el problema.

Problema A) ¿Cual es la velocidad minima a la que debe de girar un recipiente lleno de agua para que , al describir circunferencias de 1 m. de radio, segun un plano vertical, el agua no se caiga al pasar por el punto mas alto?

Problema B) Sobre un cuerpo de 10 kg de masa, actua una fuerza de 300 N durante 5 segundos. Hallar:
a) La aceleracion comunicada al cuerpo.
b) Su velocidad al cabo de 10 segundos.
c) El espacio reorrido por el cuerpo, al cabo de los 5 primeros segundos, y al cabo de los 10 segundos.

Saludos y gracias por la ayuda.

Hola,



Para que un cuerpo gire hace falta una fuerza (resultante) central que cumpla:

∑F = M·a

donde a es la suma de la aceleración tangencial (at= d|V|/dt) más la normal (an = V²/R, circular)

Si el movimiento es circular uniforme, no hay a_t pero sí a_n, luego:

∑F = M·a = M·V²/R       (Las fuerzas hacia el centro se toman +)

Ahora bien, ¿qué fuerzas actúan sobre el agua?. Arriba, dos: el peso y la fuerza que hace el fondo sobre el agua para que ésta no se escape. Si gira muy rápido, el peso no es suficiente para producir el cambio de dirección y el fondo debe aportar una fuerza que es una Normal pues lo ejerce un plano sobre el sistema (agua). Ambas dirigidas hacia el centro.

Si la velocidad de giro disminuye, la normal también lo hace pero hay una velocidad límite a partir de la cual el agua cae. Esa velocidad es la que tiene el sistema cuando la normal es cero y es el peso la única fuerza central. Para esa velocidad el fondo no juega ningún papel, lo podemos quitar y el agua ni caería ni saldría por él; el peso se encargaría de que el agua gire.


∑F = P + N = M·V²/R         Vmin =>  N = 0

M·g = M·V²/R

V = √R·g

Aplicando la ley de Newton:

a = F/M = 300/10 = 30 m/s²



Si cada segundo la velocidad aumenta en 30 m/s, en 10 s su velocidad será 300 m/s (V = Vo + a·t)



x = Vo·t + ½·a·t²      (para MRUV)

Como siempre, muchas gracias por tu ayuda.

Saludos.