En un calorímetro con 180 g de agua a 22 °C se introduce 320 g de agua a 78 °C; si el equilibrio térmico sucede a los 51°C, a) calcule el equivalente en agua del calorímetro. Más tarde, en el mismo calorímetro, pero con 250 g de agua a 22 °C se introduce un cubo de 92 g a 120°C; si la temperatura de equilibrio sucede a los 24.2°C, b) calcule el calor específico del cubo, c) identifique el material del cubo, dentro de un margen de error de ±5 J/(kg°C)
RESUELTO 946-555-845
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Alternativa 1: Para un valor de gravedad de 9.8 m/s²
a) La terraza desde donde se dejó caer al piedra estaría a una altura de 176.4 metros
b) La velocidad con la cual la piedra llega al piso es de 58.8 metros por segundo (m/s)
Alternativa 2: Para un valor de gravedad de 10 m/s²
a) La terraza desde donde se dejó caer al piedra estaría a una altura de 180 metros
b) La velocidad con la cual la piedra llega al piso es de 60 metros por segundo (m/s)
Se trata de un problema de caída libre
En la caída libre un objeto cae verticalmente desde cierta altura H
Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) en el que la aceleración coincide con el valor de la gravedad. Con aceleración constante hacia abajo, debida al efecto de la gravedad
Donde la velocidad cambia continuamente, dado que el proyectil acelera en su descenso. Y se constata que el cambio de velocidad es el mismo en cada intervalo de tiempo, por ser la aceleración constante
Estableciendo un sistema de referencia donde el eje de coordenadas es vertical, dado que el cuerpo siempre se encuentra sobre el eje Y
Donde no presenta el proyectil velocidad inicial \bold { V_{y} = 0 }V
y
=0 dado que parte del reposo, luego esa velocidad se va incrementando a medida que el proyectil desciende.
Inicialmente su posición es \bold {y_{0} = H }y
0
=H
SOLUCIÓN
Alternativa 1
\large\textsf{Consideramos el valor de la gravedad de } \bold {9.8 \ \frac {m} {s^{2} } }Consideramos el valor de la gravedad de 9.8
s
2
m
a) Calculamos la altura a la que se encuentra la terraza desde donde se dejó caer la piedra
Empleamos la siguiente ecuación de MRUV
\boxed {\bold { y =H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}
y=H−
2
1
. g . t
2
\bold{y=0}y=0
\boxed {\bold { 0=H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}
0=H−
2
1
. g . t
2
\large\boxed {\bold { H = \frac{ g \ . \ t^{2} }{2} }}
H=
2
g . t
2
\boxed {\bold { H = \frac{ 9.8 \ \frac{m}{s^{2} } \ . \ (6 \ s)^{2} }{2} }}
H=
2
9.8
s
2
m
. (6 s)
2
\boxed {\bold { H = \frac{ 9.8 \ \frac{m}{\not s^{2} } \ . \ 36 \not s^{2} }{2} }}
H=
2
9.8
s
2
m
. 36
s
2
\boxed {\bold { H = \frac{ 9.8 \ . \ 36 \ }{2} metros }}
H=
2
9.8 . 36
metros
\boxed {\bold { H = \frac{ 352.8 \ }{2} \ metros }}
H=
2
352.8
metros
\large\boxed {\bold { H = 176.4 \ metros }}
H=176.4 metros
La altura desde donde cayó la piedra es de 176.4 metros
b) Hallamos la velocidad con la cual la piedra llega al piso
La velocidad depende de la gravedad y el tiempo
\large\textsf{Tomamos el tiempo de vuelo de 6 segundos }Tomamos el tiempo de vuelo de 6 segundos
\boxed {\bold { {V_{y} =g . \ t }}}
V
y
=g. t
\boxed {\bold { {V_{y} =9.8 \ \frac{m}{s^{\not2} } \ . \ 6 \not s }}}
V
y
=9.8
s
2
m
. 6
s
\large\boxed {\bold { {V_{y} =58.8 \ \frac{m}{s} }}}
V
y
=58.8
s
m
La velocidad con la cual la piedra llega al piso es de 58.8 metros por segundo (m/s)
Alternativa 2
\large\textsf{Consideramos el valor de la gravedad de } \bold {10 \ \frac {m} {s^{2} } }Consideramos el valor de la gravedad de 10
s
2
m
a) Calculamos la altura a la que se encuentra la terraza desde donde se dejó caer la piedra
\boxed {\bold { y =H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}
y=H−
2
1
. g . t
2
\bold{y=0}y=0
\boxed {\bold { 0=H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}
0=H−
2
1
. g . t
2
\large\boxed {\bold { H = \frac{ g \ . \ t^{2} }{2} }}
H=
2
g . t
2
\boxed {\bold { H = \frac{ 10 \ \frac{m}{s^{2} } \ . \ (6\ s)^{2} }{2} }}
H=
2
10
s
2
m
. (6 s)
2
\boxed {\bold { H = \frac{ 10 \ \frac{m}{\not s^{2} } \ . \ 36 \not s^{2} }{2} }}
H=
2
10
s
2
m
. 36
s
2
\boxed {\bold { H = \frac{ 10 \ . \ 36 }{2} \ metros }}
H=
2
10 . 36
metros
\boxed {\bold { H = \frac{ 360 }{2} \ metros }}
H=
2
360
metros
\large\boxed {\bold { H = 180 \ metros }}
H=180 metros
La altura desde donde cayó la piedra es de 180 metros
b) Hallamos la velocidad con la cual la piedra llega al piso
La velocidad depende de la gravedad y el tiempo
\large\textsf{Tomamos el tiempo de vuelo de 6 segundos }Tomamos el tiempo de vuelo de 6 segundos
\boxed {\bold { {V_{y} =g . \ t }}}
V
y
=g. t
\boxed {\bold { {V_{y} =10 \ \frac{m}{s^{\not2} } \ . \ 6 \not s }}}
V
y
=10
s
2
m
. 6
s
\large\boxed {\bold { {V_{y} =60 \ \frac{m}{s} }}}
V
y
=60
s
m
La velocidad con la cual la piedra llega al piso es de 60 metros por segundo (m/s)