1.3. Un balde con mezcla
cuelga del cable de una grúa. Analizar las interacciones presentes y hacer el
diagrama de cuerpo libre del balde en cada caso. Comparar las intensidades de
las fuerzas entre un caso y otro. Si
la masa del balde es 40 kg, determinar la fuerza que ejerce el cable, cuando el
balde:
a. Permanece en reposo.
b. Sube con velocidad
constante de 2 m/s.
c. Sube, aumentando su
velocidad a razón de 2 m/s cada segundo.
d. Sube, disminuyendo su
velocidad a razón de 2 m/s en cada segundo.
Diagrama de
cuerpo libre (DCL)
Donde
P = peso del
balde
T = Tensión
Este diagrama es
valido en TODOS los casos, no hay otra fuerza actuante.
Según Newton:
T
- P = m * a
Donde
T = tensión del
cable
P = peso del
balde
, m = masa
, a =
aceleración
Despejando
T de la ecuación
T
= P + m*a
Además
P = m * g = 40
kg * 10 m/s²
= 400 N
Caso A
El balde
permanece en reposo ( a = 0)
Reemplazando
T
= 400 N + 0 = 400 N
Caso B
El balde sube
con velocidad constante ( v = cte equivale a = 0)
Reemplazando
T
= 400 N + 0 = 400 N
Caso C
El balde sube
con velocidad sube aumentado la velocidad 2 m/s cada seg
, a = variación
de la velocidad / tiempo = 2 m/s / 1 s = 2 m/s²
Reemplazando
T
= 400 N + 40 kg * 2 m/s²
= 480 N
Caso C
El balde sube
con velocidad disminuyendo la velocidad 2 m/s cada seg
, a = variación
de la velocidad / tiempo = - 2 m/s / 1 s = - 2 m/s²
Reemplazando
T
= 400 N + 40 kg * (- 2 m/s²) = 320 N
Hola me dieron un ejercicio en el caso de que: Sube con velocidad constante de 2m/s
ResponderEliminarsi la velocidad es constante, la aceleración es nula
ResponderEliminarHola , perdon por la pregunta ,pero porque se hace por 10 en el caso a? , si la aceleracion no seria 0 ?
ResponderEliminarLa aceleración del balde es cero, pero todos los cuerpos tienen Peso.
ResponderEliminarPeso = masa * g
g = aceleración de la gravedad = 10 m/s2