Bloques cuerdas y planos [Física]

Por  lo regular suelo hacer las cosas a mi manera, y no es porque quiera ir en contra de todo, simplemente es que para cuando van a enseñar la aplicación de la teoría ya le deduje, y no siempre llego al mismo método de solución que proponen los libros, o las mismas palabras. Sobre todo porque no soy del todo bueno con las letras. Lo que si es que a final de cuentas el mismo principio es el que hace que funcionen.

Debido a que lo considero mas simple, compartiré un sencillo punto de física. Por lo regular en este tipo de problemas nos enseñan a hacer muchos diagramas de «cuerpo libre», a hacer ecuaciones para cada uno de los cuerpos sometidos a las diferentes tensiones, y después conjugar las ecuaciones en los diferentes puntos del sistema y solo para obtener la aceleración o la masa de uno u otro elemento.

Pondré por citar un ejemplo, este tipo de problemas que ya es clásico en libros del tema (como el Tippens o el Mosca) en donde dos o mas cuerpos están interconectados mediante poleas y cuerdas. Poleas con fricción cero, e incapaces de afectar el sistema a no ser por la dirección que le modifican a las cuerdas «mágicas» que tienen masa despreciable. En donde se te pide realizar diagramas de cuerpo libre para cada cuerpo, los he colocado sobre el diagrama para ahorra tiempo en la explicación, como verán es un poco grande la carga  de vectores presentes.


L
o que yo hago es una simplificación del diagrama, en donde omito la mayor parte de las componentes…  principalmente las tensiones ya que al utilizar a mi manera la misma formula (o cuando menos el mismo concepto), donde ya no es aplicable a X o Y es en dirección del movimiento, sin importar cuantos cambios de direcciones tenga… es como si tomaras el extremo izquierdo del sistema y extremo derecho con las manos y le «estiraras» creando una sola linea de acción. Tomando como positivo todo aquello en dirección de la aceleración (que también debemos de suponer) si la aceleración nos queda negativa simplemente quiere decir que va en sentido contrario a lo que hemos supuesto.

Para obtener de golpe la aceleración, lo único que necesitamos son los coeficientes de fricción, las masas y los ángulos de las rampas. (para obtener el ángulo entre nuestro vector peso y nuestro vector perpendicular al plano del movimiento. La formula nos dice que es la sumatoria de todas las fuerzas que existan en la dirección del movimiento, en este caso las únicas fuerzas involucradas son fuerzas de fricción y la componente del peso en el movimiento (que por lo regular es el mismo plano, a menos que en ese segmento se encuentre colgando… en ese caso la dirección del movimiento es vertical y no hay plano… todo el peso estaría sobre nuestra linea imaginaria del movimiento.) La razón por la cual podemos omitir todas las tensiones te la voy a dejar al aire, para que te entretengas en el ¿Por que?

Después de esto, solo sigue despejar de la ecuación y nos hemos ahorrado algunos pasos para encontrar la aceleración de un sistema, donde en lugar de resolver un sistema de ecuaciones vamos a solucionar una ecuación única. Después ya con el valor de la aceleración, podrás ir a los diagramas mas simples de cuerpo libre, si es que te están pidiendo alguna de las tensiones. Espero pronto tener algo nuevo en el blog, solo tengo que hacerme un tiempo en el caos de mi agenda.

Sistema Cerrado

Cuando llega la parte de completar la tabla en los ciclos de sistema cerrado en termodinámica nos complicamos la vida, al sacar cada uno de los datos por separado, siendo que toda la tabla puede quedar en función de un solo dato obtenido (por proceso claro). Para demostrar esto solo hay que hacer un poco de álgebra, ya que si lo llenas mecánicamente y te preguntan de donde ha salido seria bueno saber la razón.

Este dato que sera la base de prácticamente toda la tabla, exceptuando al proceso isotérmico, es la variación de la energía interna  es decir ∆u proceso para el cual se necesita forzosamente la consideración de tener un Cv y un Cp constantes para dicho ciclo.

Partiremos de esta formula considerando la materia constante (n) así como las capacidades calóricas (Cp y Cv), por lo tal podría ser retirada de todos los cálculos (los moles) para simplificarlos, aun cuando no quedaran estos en la unidad solicitada. La siguiente formula a utilizar es:

Notando que entre las dos formulas la única diferencia real es el Cp y Cv, los moles no cambian y la variación en la temperatura es idéntica en ambos casos (esa variabilidad de temperatura hace que en el isotérmico ambas energías sean cero). Lo cual nos lleva a la siguiente pregunta ¿Por qué entonces hemos de hacer un calculo completo para dos procesos con una variación de ese tipo? Claro hay profesores que te exigen el hacerlo de una u otra manera, pero fuera de esa razón no hay otra. Lo que yo propongo es que al resultado de cada ∆u quitar el Cv y multiplicar el Cp. Se puede hacer de modo «artesanal» para cada proceso, pero podemos utilizar otra de las formulas en sistema cerrado.

Siendo esta la constante que nos quita la relación de proporción (el directamente proporcional) entre la energía interna y la entalpía. Donde para la tabla y con un poco de álgebra básica podrás demostrar que cuando sustituimos ∆h=k∆u en las diferentes variaciones del proceso en la formula general para este tema: Q- W = ∆u nos resulta en la siguiente tabla. Quedando todo en funcion de ∆u y K. (Exceptuando desde luego el isotérmico, donde recomiendo utilices una R que haga compatibles las unidades con el resto de la tabla o que trabajes un poco en tus conversiones.

Publicare en breve algunos ejercicios para que se practique, pero mientras puedes probar con los ejercicios ya hecho sen cátedra. En este caso la tabla abarca cuatro procesos y cuatro estados, para cualquier ciclo sin importar la cantidad de eventos funciona el método, estos son para ilustrar los cuatro posibles casos de transición. Si el proceso no regresa a su estado original la sumatoria no tiene que cumplir con la sumatoria del ejemplo.

—————————————— Ver el original Aqui

¿Que paquete debo elegir?

Esto depende de la estrategia en estudio que realizaras y del tiempo que esperas asignar a la materia para su aprendizaje. También de la oportunidad en la cual cursas la materia y de tu curva de aprendizaje y retención (Estos dos últimos factores en una entrevista los podemos determinar).

TIEMPO (Personalizado). Este te resultara favorable cuando lo que necesitas es la respuesta concreta a ciertas preguntas y dudas que tengas sobre las materias. Es necesario practicar por cuenta propia, y llegar a la asesoría con dudas.

Es conveniente que de poder organices un grupo de estudio, para venir a la asesoría y para estudiar y hacer tareas. Se vera muy reforzado tu esfuerzo si realizas el estudio en equipo.

MATERIA. (N oportunidad). Esta planeada para cuando debes de prepararte para la materia que consideres complicada, te recomiendo no esperes a una cuarta, quinta o sexta oportunidad para solicitar este servicio. Deberemos juntarnos para programar la manera en que veremos los temas. El propósito es que para el ultimo día de inscripción (o antes del examen si es primera oportunidad) te encuentres preparado, empezando a prepararte en las cuatro semanas previas.

La diferencia entre esta y las demás modalidades es que en esta parte desde cero (como si no supieras nada), también se dejan tareas para realizar en casa (en ninguna otra modalidad se dejan tareas) y se hacen recomendaciones muy especificas sobre el método de estudio a utilizar según las necesidades del alumno. Programando de dos a tres sesiones por semana, dejando tiempo entre las sesiones para realizar los ejercicios.

Y al igual que en el paquete por tiempo, es conveniente que hagas un equipo para que se vea reforzado tu estudio. Se creara un grupo en WhatsApp, en el cual podrán preguntar dudas sobre la tarea para que entre sesión de clases no te quedes atorado con algún problema.

ONLINE. ¿Vives demasiado lejos como para tomar asesorías presenciales? Ideal para ahorrarse los desplazamientos de la gran ciudad. Deberás descargarte Zoom, tener lo necesario para que este programa se ejecute sin contratiempos en tu computadora y desde luego poder realizar pagos/transferencias en Internet.

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Ahora que ya sabes en qué consisten los paquetes. Ponte en contacto con nosotros, o la sección de recursos donde encontraras algunos exámenes para que practiques y auto evalúes.

*Toma en cuenta que si planeas presentar mas de una materia en el mismo periodo deberás duplicar el tiempo de anticipación para empezar a estudiar.

*La metodología puede variar según el alumno y la materia* conforme lo veamos necesario para que apruebes.

*Dependiendo de la materia/alumno existe la posibilidad de requerir horas/sesiones adicionales.