Profe Quinza

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Mecánica: Trabajo y Energía

En esta guía revisaremos aplicaciones del Teorema del trabajo y la energía mecánica. La Blue Fire Megacoaster del Europa-Park en Rust, Alemania es una montaña rusa de acero en que el carro es capaz de alcanzar los $100\,\mbf{km/h}$ desde el reposo en tan solo $2{,}5\,\mbf s$. El movimiento de los carros de montaña rusa suele analizarse con consideraciones de energía. Créditos: Fritz Spitzkohl bajo licencia CC BY-SA 3.0. Índice Trabajo y energía cinética Trabajo y energía mecánica Respuestas Trabajo y energía cinética Un cuerpo de $700\, \mbf{g}$ se desliza $120\, \mbf{cm}$ a lo largo de una mesa horizontal ¿Cuánto cambia la energía cinética del cuerpo si el coeficiente de fricción entre la mesa y el cuerpo es de $0{,}20$? Una masa de $2{,}0\, \mbf{kg}$ cae $400\, \mbf{cm}$ ¿Cuánto trabajo fue realizado sobre la masa por la fuerza de gravedad? Si se trata de una caída libre, es decir, si no hay otras fuerzas que actú...

Charla: ¿Para qué sirve un Físico Teórico? Aventuras de Espaciotiempo y Cuántica

Este jueves 30 de noviembre se llevará a cabo la tercera charla del ciclo de divulgación científica USS Espacio, Tiempo y Futuros que se está realizando en el campus Tres Pascualas de la Universidad San Sebastián de Concepción. La charla se titula ¿Para qué sirve un Físico Teórico? Aventuras de Espaciotiempo y Cuántica En la charla, el Dr. Jorge Zanelli Iglesias nos introducirá en el apasionante mundo de la Física Teórica, todo desde la perspectiva de uno de los máximos exponentes nacionales de la materia. ¿Cómo? ¿Cuándo? ¿Dónde? Te esperamos este jueves 30 de noviembre a las 19:00 horas en el Auditorio Marta Montory del campus Tres Pascualas de la Universidad San Sebastián de Concepción. La actividad es gratuita. Solo debes inscribirte AQUÍ . El Charlista Jorge Zanelli es licenciado en física de la Universidad de Chile y PhD. de la Stony-Brook University, New York. Realizó postdoctorado en el International Centre for Theoretical Physics, ICTP-Trieste. Ha sido inve...

Charla: El sueño de Einstein y Hawking ¿Qué es la Teoría del Todo?

Te invito a mi charla titulada: El sueño de Einstein y Hawking: ¿Qué es la Teoría del Todo? Se trata de una charla de divulgación científica apta para toda mente curiosa que desee conocer sobre la apasionante búsqueda de la Teoría del Todo. La idea es realizar un recorrido histórico por los grandes hitos que nos han llevado al descubrimiento de la Teoría de la Relatividad, la Mecánica Cuántica, el Big Bang, la física de partículas, entre otras teorías, en un ambiente distendido y con un lenguaje ameno que permita a los interesados familiarizarse con el apasionante mundo de la física teórica. ¿Cómo? ¿Cuándo? ¿Dónde? La charla es parte del ciclo Espacio, Tiempo y Futuros que se está realizando en el campus Tres Pascualas de la Universidad San Sebastián de Concepción. Te espero este jueves 16 de noviembre a las 19:00 horas en el Auditorio Marta Montory del campus Tres Pascualas de la Universidad San Sebastián de Concepción. La actividad es gratuita. Solo debes insc...

Termodinámica: Segunda Ley de la Termodinámica

Índice Ciclos y máquinas termodinámicas Primera Ley de la Termodinámica Constantes, datos y factores de conversión Respuestas Ciclos y máquinas termodinámicas Una máquina de Carnot utiliza como sustancia de trabajo un $1{,}00\,\mt{mol}$ de gas ideal diatómico y funciona partiendo de $10{,}0\,\mt{atm}$ y $600\,\mt K$. Se expande isotérmicamente hasta $1{,}00\,\mt{atm}$ y luego adiabáticamente realiza otra expansión hasta que la temperatura desciende a $300\,\mt K$. Determine el calor y el trabajo en cada proceso. ¿Cuál es el rendimiento de una máquina funcionando con este ciclo? Considere una máquina de vapor que usa fuentes térmicas a $800^\circ\mt C$ y a $0{,}00^\circ \mt C$. Calcule el máximo rendimiento posible. Si en un ciclo $Q_\text{alta}$ es $1{,}00\,\mt{kJ}$, determine el máximo valor posible de $W$ y el mínimo valor de $Q_\text{baja}$. Suponga que se dispone de una fuente térmica fría a $10^\...

Termodinámica: Volumen de control

Índice Conservación de la masa Primera Ley de la Termodinámica Constantes, datos y factores de conversión Respuestas Conservación de la masa Aire a $600\, \mt{K}$ y $8{,}0\, \mt{bar}$ entra en un volumen de control a $40\, \mt{m/s}$ a través de un tubo de área de sección transversal $20\, \mt{cm^2}$. El aire sale del volumen de control a través de un segundo tubo a $2{,}0\, \mt{bar}$ y $400\, \mt{K}$. Si el aire se puede modelar como gas ideal y la velocidad de salida es $350\, \mt{m/s}$, determine El flujo másico. El área de la sección transversal del tubo de salida. Amoníaco entra en un volumen de control que opera en estado estacionario a $p_1=140\, \mt{psi}$ y $T_1=60{,}0^\circ\mt{F}$, de modo que el flujo másico de entrada es $1{,}10\, \mt{lb_m/s}$. El volumen de control cuenta con dos salidas. Por la primera abandona vapor saturado a $50{,}0\, \mt{psi}$ con caudal de $36{,}6\, \mt{ft^3/min}$. Por la segunda, sale líquido sa...

Mecánica: Fuerza de Roce y Fuerza Elástica

Índice Fuerza de Roce Ley de Hooke Respuestas Fuerza de Roce Considere un bloque de masa $m=2{,}0\,\mbf{kg}$ que se encuentra sobre un plano inclinado de ángulo variable $\alpha$. Si el coeficiente de roce estático entre el bloque y el plano inclinado es $\mu_e=0{,}40$ ¿Cuál es el mayor valor del ańgulo $\alpha$ de modo que el bloque no deslice? Considere que el ańgulo $\alpha$ ha sido ajustado a $25^\circ$. Ahora el bloque desliza sobre el plano con coeficiente de roce cinético $\mu_c=0{,}30$. Calcule la fuerza de roce. En la situación de la pregunta anterior, determine la aceleración del bloque. Un bloque de masa $m=4{,}0\,\mbf{kg}$ se encuentra unido a otro bloque de masa $M=6{,}0\,\mbf{kg}$ a través de una cuerda sin masa. Los bloques se encuentran sobre una superficie de modo que el coeficiente de roce estático entre los bloques y la superficie es $\mu_e=0{,}60$ y el coeficiente de roce cinético ...

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