sábado, 22 de agosto de 2020

Física UBA XXI Guía 6.1.3. Dinámica

1.3. Dos cajas, una de 4,00 kg de masa y la otra con una masa de 6,00 kg descansan en la superficie sin fricción de un estanque congelado, unidas por una cuerda delgada como muestra la figura.

Una persona con zapatos de golf (los cuales le dan tracción sobre el hielo) aplica un tirón horizontal F a la caja de 6,00 kg y le imparte una aceleración de 2,50 m/s2.

 


 a. ¿Qué aceleración tiene la caja de 4,00 kg?

 

Las dos ajas se mueven juntas (la cuerda las “obliga”) ----------- a = 2,50 m/s2

 

b. Dibujé un diagrama de cuerpo libre para la caja de 4,00 kg y calcule la Tensión en la cuerda que une a las dos cajas.

 

Ecuaciones de Newton según eje x

 

Caja 1 según x ------  ∑ F = T21 =  m1 a1

Caja 2 según x ------  ∑ F = F – T12   m2 a2

 

donde

F = Fuerza externa 

T21 = Tensión  que ejerce  la caja 2 sobre la caja 1

T12 = Tensión  que ejerce  la caja 1 sobre la caja 2

|T21| = |T12|  -------------- pares de acción / reacción sobre la cuerda

m1 = masa 1 = 4 kg

m2 = masa 2 = 6 kg 

a1 = a2 = aceleración de cada caja (se mueven juntos) = 2,50 m/s2

 

reemplazando en la ecuación de la caja 1

T21 = 4 kg * 2,50 m/s2 = 10 N  --------------- Tensión en la cuerda

 

c. Calcular la magnitud de la fuerza ejercida por la persona

 

Sumando las ecuaciones 

F = (m1 + m2) a = (4 kg +  6 kg) 2,50 m/s2  = 25 N -------------- fuerza ejercida por la persona

 

2 comentarios:

  1. En el ejercicio 2 no entiendo porque figura Fuerza externa =300, o si es relevante para el ejercicio, gracias

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  2. Esta de mas, es la fuerza que ejerce la persona, ahora lo corrijo

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