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Todo sobre Aceleración: Fórmulas y Ejemplos de Aceleración Tangencial y Normal

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Nacho

22/2/2023

Física i Química

Movimiento circular

Todo sobre Aceleración: Fórmulas y Ejemplos de Aceleración Tangencial y Normal

El estudio del Movimiento circular uniforme y sus componentes es fundamental para entender la física del movimiento curvilíneo.

La aceleración tangencial y la aceleración normal son dos componentes esenciales que describen el movimiento circular. La aceleración tangencial (at) está relacionada con los cambios en la rapidez del movimiento y actúa tangente a la trayectoria. Su fórmula es at = α × r, donde α es la aceleración angular y r el radio. Por otro lado, la aceleración normal o centrípeta (an) siempre apunta hacia el centro de la circunferencia y es responsable del cambio en la dirección del movimiento. Se calcula mediante la fórmula an = v²/r o an = ω²r, donde v es la velocidad lineal, ω la velocidad angular y r el radio.

En el caso del Movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA), la aceleración tangencial es constante y diferente de cero, lo que resulta en cambios uniformes en la velocidad angular. Las fórmulas del MCUA incluyen ω = ω₀ + αt para la velocidad angular y θ = θ₀ + ω₀t + ½αt² para la posición angular. El Movimiento circular uniforme (MCU) es un caso especial donde la aceleración tangencial es cero y solo existe la aceleración normal, manteniendo una velocidad angular constante. El período en el MCU se relaciona con la velocidad angular mediante la fórmula T = 2π/ω. Es importante destacar que la aceleración normal y centrípeta son el mismo concepto, aunque se usen diferentes términos, y ambas describen la fuerza que mantiene el objeto en su trayectoria circular.

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22/2/2023

1729

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
esta

Ver

Componentes Intrínsecas de la Aceleración y Movimiento Circular

La aceleración tangencial y normal son componentes fundamentales para entender el movimiento de objetos en trayectorias curvas. Cuando un objeto cambia su velocidad, ya sea en magnitud o dirección, experimenta una aceleración que puede descomponerse en dos componentes principales.

Definición: La aceleración tangencial es la componente que modifica el módulo de la velocidad y actúa en dirección tangente a la trayectoria. La aceleración normal o centrípeta es la componente perpendicular que modifica la dirección del movimiento.

En el caso del movimiento circular uniforme, solo existe aceleración normal, dirigida hacia el centro de la circunferencia. Esta aceleración centrípeta se calcula mediante la fórmula ac = v²/r, donde v es la velocidad lineal y r el radio de la trayectoria circular.

Ejemplo: Un automóvil tomando una curva con velocidad constante experimenta únicamente aceleración normal. Si acelera mientras toma la curva, tendrá tanto aceleración tangencial como normal.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
esta

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Movimiento Circular Uniforme (MCU): Características y Magnitudes

El movimiento circular uniforme se caracteriza por mantener constante el módulo de la velocidad mientras el objeto describe una trayectoria circular. Las magnitudes fundamentales que describen este movimiento son la velocidad angular ωω y el período TT.

Fórmula: La relación entre velocidad lineal y angular en el MCU viene dada por v = ωr, donde r es el radio de la circunferencia.

La velocidad angular se mide en radianes por segundo rad/srad/s y representa la rapidez con que varía el ángulo descrito. El período T representa el tiempo necesario para completar una vuelta completa, relacionándose con la frecuencia mediante f = 1/T.

Vocabulario: El radián es la unidad natural para medir ángulos, siendo adimensional. Una vuelta completa equivale a 2π radianes o 360 grados.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Ver

Período y Frecuencia en el Movimiento Circular

Las magnitudes período y frecuencia son fundamentales en el estudio del movimiento circular uniformemente acelerado. El período TT mide el tiempo para una revolución completa, mientras la frecuencia ff indica el número de vueltas por unidad de tiempo.

Highlight: La relación inversa entre período y frecuencia f=1/Tf = 1/T es una característica fundamental del movimiento circular.

La velocidad angular se relaciona con estas magnitudes mediante las expresiones ω = 2π/T = 2πf. Estas relaciones son esenciales para resolver problemas de movimiento circular uniforme.

Ejemplo: Un satélite en órbita circular tiene un período de 24 horas. Su frecuencia será f = 1/24 h⁻¹ = 0.0417 h⁻¹.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Aplicaciones y Relaciones entre Magnitudes Circulares

Las magnitudes del movimiento circular tienen aplicaciones prácticas en diversos campos. La relación entre magnitudes lineales y angulares permite resolver problemas complejos de movimiento.

Definición: La aceleración normal en el MCU se relaciona con el período mediante la fórmula an = 4π²r/T², donde r es el radio de la trayectoria.

Los movimientos planetarios son ejemplos perfectos de movimiento circular uniforme, donde las leyes de Kepler describen las órbitas elípticas que aproximamos a circulares para simplificar cálculos.

Ejemplo: La Tierra en su movimiento alrededor del Sol mantiene una velocidad angular prácticamente constante, completando una vuelta en 365.25 días.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Movimiento Circular Uniformemente Acelerado (MCUA)

El Movimiento circular uniformemente acelerado representa un tipo especial de movimiento donde un objeto recorre una trayectoria circular con una aceleración angular constante. A diferencia del movimiento circular uniforme MCUMCU, en el MCUA la velocidad angular varía uniformemente con el tiempo.

Definición: La aceleración angular αα es la rapidez con la que cambia la velocidad angular en el tiempo, medida en radianes por segundo al cuadrado rad/s2rad/s² en el Sistema Internacional.

La relación fundamental entre la aceleración tangencial y la aceleración angular viene dada por la fórmula at = α·r, donde r es el radio de la circunferencia. Esta relación nos permite conectar el movimiento lineal con el angular. Las ecuaciones fundamentales del MCUA son:

  • Velocidad angular: ω = ω₀ + αt
  • Posición angular: θ = θ₀ + ω₀t + ½αt²

Ejemplo: Un disco que gira inicialmente a 300 rpm y frena con aceleración angular constante hasta detenerse en 10 segundos ilustra perfectamente el MCUA. La aceleración angular sería negativa en este caso.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Componentes de la Aceleración en el Movimiento Circular

En el movimiento circular, la aceleración total tiene dos componentes fundamentales: la aceleración normal centrıˊpetacentrípeta y la aceleración tangencial. Estas componentes son perpendiculares entre sí y tienen funciones distintas en el movimiento.

Destacado: La aceleración normal siempre apunta hacia el centro de la circunferencia y es responsable del cambio en la dirección del vector velocidad, mientras que la aceleración tangencial causa cambios en el módulo de la velocidad.

Las fórmulas fundamentales para estas componentes son:

  • Aceleración normal: an = v²/r = ω²r
  • Aceleración tangencial: at = α·r

La aceleración total se puede calcular mediante: a = √an2+at2an² + at²

Vocabulario: La aceleración centrípeta es otro nombre para la aceleración normal, aunque técnicamente se refiere específicamente a la aceleración normal cuando actúa hacia el centro de la circunferencia.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Ver

Dinámica del Movimiento Circular

La dinámica del movimiento circular se fundamenta en la segunda ley de Newton aplicada a trayectorias circulares. La fuerza centrípeta, responsable de mantener el movimiento circular, puede tener diversos orígenes físicos.

Definición: La fuerza centrípeta es aquella que mantiene un objeto en movimiento circular y siempre apunta hacia el centro de la circunferencia. Su magnitud viene dada por Fc = mv²/r.

Las principales fuentes de fuerza centrípeta incluyen:

  • Tensión en una cuerda
  • Fuerza gravitatoria
  • Fuerza eléctrica
  • Fuerza de rozamiento

Ejemplo: En el caso de un satélite orbitando la Tierra, la fuerza gravitatoria actúa como fuerza centrípeta: Fc = GMm/r² = mv²/r

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Aplicaciones Prácticas del Movimiento Circular

Las aplicaciones del movimiento circular son numerosas en la vida cotidiana y la tecnología. Desde el diseño de carreteras hasta el funcionamiento de máquinas rotativas, la comprensión de este movimiento es fundamental.

Destacado: En el diseño de curvas en carreteras, el peralte se calcula considerando la fuerza centrípeta necesaria para mantener los vehículos en la trayectoria circular deseada.

Algunas aplicaciones importantes incluyen:

  • Centrifugadoras médicas e industriales
  • Diseño de parques de atracciones
  • Movimiento de satélites artificiales
  • Sistemas de propulsión rotativa

Ejemplo: En una curva peraltada, la velocidad máxima segura viene dada por v = √rgtanθrg·tanθ, donde θ es el ángulo de peralte y r el radio de la curva.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Movimiento de Planetas y Satélites: Análisis del Movimiento Circular Uniforme

El estudio del Movimiento circular uniforme en el contexto de planetas y satélites nos permite comprender los fundamentos de la mecánica orbital. La fuerza gravitatoria actúa como la fuerza centrípeta necesaria para mantener estos cuerpos en órbitas circulares, siguiendo un Movimiento circular uniformemente acelerado.

Definición: La fuerza gravitatoria es la fuerza centrípeta que mantiene a los satélites en órbita circular alrededor de un planeta, siguiendo las leyes del movimiento circular uniforme.

Para analizar este movimiento, aplicamos las Componentes intrínsecas de la aceleración fórmulas. La aceleración normal tambieˊnconocidacomocentrıˊpetatambién conocida como centrípeta viene dada por la fórmula a = v²/r, donde v es la velocidad orbital y r es el radio de la órbita. Esta aceleración normal fórmula es fundamental para entender el movimiento de los satélites.

Ejemplo: Para un satélite en órbita circular a 600 km sobre la superficie terrestre, la velocidad orbital se calcula mediante v = √GMT/rGMT/r, donde G es la constante de gravitación universal, MT es la masa de la Tierra y r es el radio orbital total radioterrestre+alturaradio terrestre + altura.

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Javi, usuario de iOS

La app es muy fácil de usar y está muy bien diseñada. Hasta ahora he encontrado todo lo que estaba buscando y he podido aprender mucho de las presentaciones.

Mari, usuario de iOS

Me encanta esta app ❤️, de hecho la uso cada vez que estudio.

 

Física i Química

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22 feb 2023

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Todo sobre Aceleración: Fórmulas y Ejemplos de Aceleración Tangencial y Normal

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Nacho

@nacho_pize

El estudio del Movimiento circular uniforme y sus componentes es fundamental para entender la física del movimiento curvilíneo.

La aceleración tangencial y la aceleración normalson dos componentes esenciales que describen el movimiento circular. La aceleración tangencial (at) está relacionada... Mostrar más

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La aceleración es la variación de la velocidad respecto al tiempo. Como la velocidad es un vector,
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Componentes Intrínsecas de la Aceleración y Movimiento Circular

La aceleración tangencial y normal son componentes fundamentales para entender el movimiento de objetos en trayectorias curvas. Cuando un objeto cambia su velocidad, ya sea en magnitud o dirección, experimenta una aceleración que puede descomponerse en dos componentes principales.

Definición: La aceleración tangencial es la componente que modifica el módulo de la velocidad y actúa en dirección tangente a la trayectoria. La aceleración normal o centrípeta es la componente perpendicular que modifica la dirección del movimiento.

En el caso del movimiento circular uniforme, solo existe aceleración normal, dirigida hacia el centro de la circunferencia. Esta aceleración centrípeta se calcula mediante la fórmula ac = v²/r, donde v es la velocidad lineal y r el radio de la trayectoria circular.

Ejemplo: Un automóvil tomando una curva con velocidad constante experimenta únicamente aceleración normal. Si acelera mientras toma la curva, tendrá tanto aceleración tangencial como normal.

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Movimiento Circular Uniforme (MCU): Características y Magnitudes

El movimiento circular uniforme se caracteriza por mantener constante el módulo de la velocidad mientras el objeto describe una trayectoria circular. Las magnitudes fundamentales que describen este movimiento son la velocidad angular ωω y el período TT.

Fórmula: La relación entre velocidad lineal y angular en el MCU viene dada por v = ωr, donde r es el radio de la circunferencia.

La velocidad angular se mide en radianes por segundo rad/srad/s y representa la rapidez con que varía el ángulo descrito. El período T representa el tiempo necesario para completar una vuelta completa, relacionándose con la frecuencia mediante f = 1/T.

Vocabulario: El radián es la unidad natural para medir ángulos, siendo adimensional. Una vuelta completa equivale a 2π radianes o 360 grados.

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Período y Frecuencia en el Movimiento Circular

Las magnitudes período y frecuencia son fundamentales en el estudio del movimiento circular uniformemente acelerado. El período TT mide el tiempo para una revolución completa, mientras la frecuencia ff indica el número de vueltas por unidad de tiempo.

Highlight: La relación inversa entre período y frecuencia f=1/Tf = 1/T es una característica fundamental del movimiento circular.

La velocidad angular se relaciona con estas magnitudes mediante las expresiones ω = 2π/T = 2πf. Estas relaciones son esenciales para resolver problemas de movimiento circular uniforme.

Ejemplo: Un satélite en órbita circular tiene un período de 24 horas. Su frecuencia será f = 1/24 h⁻¹ = 0.0417 h⁻¹.

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Aplicaciones y Relaciones entre Magnitudes Circulares

Las magnitudes del movimiento circular tienen aplicaciones prácticas en diversos campos. La relación entre magnitudes lineales y angulares permite resolver problemas complejos de movimiento.

Definición: La aceleración normal en el MCU se relaciona con el período mediante la fórmula an = 4π²r/T², donde r es el radio de la trayectoria.

Los movimientos planetarios son ejemplos perfectos de movimiento circular uniforme, donde las leyes de Kepler describen las órbitas elípticas que aproximamos a circulares para simplificar cálculos.

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Movimiento Circular Uniformemente Acelerado (MCUA)

El Movimiento circular uniformemente acelerado representa un tipo especial de movimiento donde un objeto recorre una trayectoria circular con una aceleración angular constante. A diferencia del movimiento circular uniforme MCUMCU, en el MCUA la velocidad angular varía uniformemente con el tiempo.

Definición: La aceleración angular αα es la rapidez con la que cambia la velocidad angular en el tiempo, medida en radianes por segundo al cuadrado rad/s2rad/s² en el Sistema Internacional.

La relación fundamental entre la aceleración tangencial y la aceleración angular viene dada por la fórmula at = α·r, donde r es el radio de la circunferencia. Esta relación nos permite conectar el movimiento lineal con el angular. Las ecuaciones fundamentales del MCUA son:

  • Velocidad angular: ω = ω₀ + αt
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Componentes de la Aceleración en el Movimiento Circular

En el movimiento circular, la aceleración total tiene dos componentes fundamentales: la aceleración normal centrıˊpetacentrípeta y la aceleración tangencial. Estas componentes son perpendiculares entre sí y tienen funciones distintas en el movimiento.

Destacado: La aceleración normal siempre apunta hacia el centro de la circunferencia y es responsable del cambio en la dirección del vector velocidad, mientras que la aceleración tangencial causa cambios en el módulo de la velocidad.

Las fórmulas fundamentales para estas componentes son:

  • Aceleración normal: an = v²/r = ω²r
  • Aceleración tangencial: at = α·r

La aceleración total se puede calcular mediante: a = √an2+at2an² + at²

Vocabulario: La aceleración centrípeta es otro nombre para la aceleración normal, aunque técnicamente se refiere específicamente a la aceleración normal cuando actúa hacia el centro de la circunferencia.

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La dinámica del movimiento circular se fundamenta en la segunda ley de Newton aplicada a trayectorias circulares. La fuerza centrípeta, responsable de mantener el movimiento circular, puede tener diversos orígenes físicos.

Definición: La fuerza centrípeta es aquella que mantiene un objeto en movimiento circular y siempre apunta hacia el centro de la circunferencia. Su magnitud viene dada por Fc = mv²/r.

Las principales fuentes de fuerza centrípeta incluyen:

  • Tensión en una cuerda
  • Fuerza gravitatoria
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Movimiento de Planetas y Satélites: Análisis del Movimiento Circular Uniforme

El estudio del Movimiento circular uniforme en el contexto de planetas y satélites nos permite comprender los fundamentos de la mecánica orbital. La fuerza gravitatoria actúa como la fuerza centrípeta necesaria para mantener estos cuerpos en órbitas circulares, siguiendo un Movimiento circular uniformemente acelerado.

Definición: La fuerza gravitatoria es la fuerza centrípeta que mantiene a los satélites en órbita circular alrededor de un planeta, siguiendo las leyes del movimiento circular uniforme.

Para analizar este movimiento, aplicamos las Componentes intrínsecas de la aceleración fórmulas. La aceleración normal tambieˊnconocidacomocentrıˊpetatambién conocida como centrípeta viene dada por la fórmula a = v²/r, donde v es la velocidad orbital y r es el radio de la órbita. Esta aceleración normal fórmula es fundamental para entender el movimiento de los satélites.

Ejemplo: Para un satélite en órbita circular a 600 km sobre la superficie terrestre, la velocidad orbital se calcula mediante v = √GMT/rGMT/r, donde G es la constante de gravitación universal, MT es la masa de la Tierra y r es el radio orbital total radioterrestre+alturaradio terrestre + altura.

1. LAS COMPONENTES DE LA ACELERACIÓN
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Período Orbital y Velocidad de Satélites

El Período M.C.U. formula nos permite calcular el tiempo que tarda un satélite en completar una órbita. Esta relación está directamente vinculada con la aceleración tangencial fórmula y la velocidad orbital del cuerpo celeste.

Vocabulario: La aceleración centrípeta fórmula ac=v2/rac = v²/r es equivalente a la aceleración normal, siendo estas fundamentales para el análisis del movimiento orbital.

Para calcular el período orbital, utilizamos la relación T = 2πr/v, donde:

  • T es el período orbital
  • r es el radio de la órbita
  • v es la velocidad orbital

Destacado: La MCUA aceleración tangencial es cero en órbitas circulares perfectas, ya que la velocidad mantiene un módulo constante, cambiando únicamente su dirección.

El análisis de estos movimientos nos permite comprender desde el comportamiento de satélites artificiales hasta el movimiento de cuerpos celestes naturales como la Luna, proporcionando una base fundamental para la mecánica orbital y la astronomía.

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La app es muy fácil de usar y está muy bien diseñada. Hasta ahora he encontrado todo lo que estaba buscando y he podido aprender mucho de las presentaciones. Definitivamente utilizaré la aplicación para un examen de clase. Y, por supuesto, también me sirve mucho de inspiración.

Pablo

usuario de iOS

Esta app es realmente genial. Hay tantos apuntes de clase y ayuda [...]. Tengo problemas con matemáticas, por ejemplo, y la aplicación tiene muchas opciones de ayuda. Gracias a Knowunity, he mejorado en mates. Se la recomiendo a todo el mundo.

Elena

usuaria de Android

Vaya, estoy realmente sorprendida. Acabo de probar la app porque la he visto anunciada muchas veces y me he quedado absolutamente alucinada. Esta app es LA AYUDA que quieres para el insti y, sobre todo, ofrece muchísimas cosas, como ejercicios y hojas informativas, que a mí personalmente me han sido MUY útiles.

Ana

usuaria de iOS

Está app es muy buena, tiene apuntes que son de mucha ayuda y su IA es fantástica, te explica a la perfección y muy fácil de entender lo que necesites, te ayuda con los deberes, te hace esquemas... en definitiva es una muy buena opción!

Sophia

usuario de Android

Me encanta!!! Me resuelve todo con detalle y me da la explicación correcta. Tiene un montón de funciones, ami me ha ido genial!! Os la recomiendo!!!

Marta

usuaria de Android

La uso casi diariamente, sirve para todas las asignaturas. Yo, por ejemplo la utilizo más en inglés porque se me da bastante mal, ¡Todas las respuestas están correctas! Consta con personas reales que suben sus apuntes y IA para que puedas hacer los deberes muchísimo más fácil, la recomiendo.

Izan

usuario de iOS

¡La app es buenísima! Sólo tengo que introducir el tema en la barra de búsqueda y recibo la respuesta muy rápido. No tengo que ver 10 vídeos de YouTube para entender algo, así que me ahorro tiempo. ¡Muy recomendable!

Sara

usuaria de Android

En el instituto era muy malo en matemáticas, pero gracias a la app, ahora saco mejores notas. Os agradezco mucho que hayáis creado la aplicación.

Roberto

usuario de Android

Esto no es como Chatgpt, es MUCHISMO MEJOR, te hace unos resúmenes espectaculares y gracias a esta app pase de sacar 5-6 a sacar 8-9.

Julyana

usuaria de Android

Es la mejor aplicación del mundo, la uso para revisar los deberes a mi hijo.

Javier

usuario de Android

Sinceramente me ha salvado los estudios. Recomiendo la aplicación 100%.

Erick

usuario de Android

Me me encanta esta app, todo lo que tiene es de calidad ya que antes de ser publicado es revisado por un equipo de profesionales. Me ha ido genial esta aplicación ya que gracias a ella puedo estudiar mucho mejor, sin tener que agobiarme porque mi profesor no ha hecho teoría o porque no entiendo su teoría. Le doy un 10 de 10!

Mar

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Vaya, estoy realmente sorprendida. Acabo de probar la app porque la he visto anunciada muchas veces y me he quedado absolutamente alucinada. Esta app es LA AYUDA que quieres para el insti y, sobre todo, ofrece muchísimas cosas, como ejercicios y hojas informativas, que a mí personalmente me han sido MUY útiles.

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En el instituto era muy malo en matemáticas, pero gracias a la app, ahora saco mejores notas. Os agradezco mucho que hayáis creado la aplicación.

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Es la mejor aplicación del mundo, la uso para revisar los deberes a mi hijo.

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Sinceramente me ha salvado los estudios. Recomiendo la aplicación 100%.

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Me me encanta esta app, todo lo que tiene es de calidad ya que antes de ser publicado es revisado por un equipo de profesionales. Me ha ido genial esta aplicación ya que gracias a ella puedo estudiar mucho mejor, sin tener que agobiarme porque mi profesor no ha hecho teoría o porque no entiendo su teoría. Le doy un 10 de 10!

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