domingo, 23 de agosto de 2020

Física UBA XXI Guía 6.1.5. Dinámica

1.5. Los dos bloques están unidos por una cuerda gruesa uniforme de peso despreciable. Se aplica una fuerza de 200 N hacia arriba como se ilustra en la figura.

 


 a. Realice en proporción los diagramas de cuerpo libre para el bloque de 6,00 kg y el de 5,00 kg.

 

DCL


b. ¿Que aceleración tiene el sistema?

 

Newton según y

Cuerpo 1 -------------  F – T21 – P1 = m1 a1

Cuerpo 2 -------------  T12 – P2 = m2 a2

 

donde

F = fuerza externa = 200 N

T21 = Tensión ejercida por el cuerpo 2 sobre el cuerpo 1

T12 = Tensión ejercida por el cuerpo 1 sobre el cuerpo 2

|T12| = |T21| ------ son pares acción/ reacción

 

P1 = peso del cuerpo 1 = m1 g

P2 = peso del cuerpo 2 = m2 g

m1 = masa del cuerpo 1 = 6 kg

m2 = masa del cuerpo 2 = 5 kg

g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s2

a1 = a2 = aceleración del conjunto ) = a

 

Reemplazando y sumando ambas ecuaciones

F – m1 g – m2 g = (m1 + m2) a

 

Despejando a

a = (F – m1 g – m2 g) / (m1 + m2) = (200 N – ( 6 kg + 5 kg) 9,8 m/s2  )  / ( 6 kg + 5 kg) = 8,38  m/s2  

 

 

c. ¿Cuánto es la magnitud de la Tensión en la cuerda?

 

Reemplazando en la ecuación del bloque 2 ( 5 kg) y despejando F12

F12 = m2 g + m2 a2  = 5 kg (9,8 m/s2  + 8,38  m/s2)  = 90.9 N

 

6 comentarios:

  1. Mil gracias por subir estos ejercicios al alcance de todos. Nos ayudas a tener una cursada un toque más fácil, y eso es un montón. Espero que la cuarentena te ande tratando bien.

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  2. Cuerpo 1 ------------- F – T21 – P1 = m1 a1

    Cuerpo 2 ------------- T12 – P2 = m2 a2

    Hola profe, hay una cosa que quizas sea irrelevante pero para entender una idea nomas sería, en el Cuerpo 2, en realidad no sería T21-P2=m2*a2, digo pq en el diagrama está T1-2, y despues hacemos la cuenta con T2-1, se que son equivalentes pero en realidad la cuenta la estaríamos haciendo con la tensión que ejerce el cuerpo 1 sobre el 2, no?. Desde ya disculpe las molestias y le agradezco muchisimo su servicio, abrazo grande

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  3. Cuerpo 1 ------------- F – T21 – P1 = m1 a1

    Cuerpo 2 ------------- T12 – P2 = m2 a2

    Hola profe, hay una cosa que quizas sea irrelevante pero para entender una idea nomas sería, en el Cuerpo 2, en realidad no sería T21-P2=m2*a2, digo pq en el diagrama está T2-1, y despues hacemos la cuenta con T1-2, se que son equivalentes pero en realidad la cuenta la estaríamos haciendo con la tensión que ejerce el cuerpo 1 sobre el 2, no?. Desde ya disculpe las molestias y le agradezco muchisimo su servicio, abrazo grande.

    Ahi lo escribi bien perdon jaja

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  4. T12 = T21 porque la cuerda es de peso despreciable
    en el gráfico puse las dos como T21, pero en realidad son T12 y T21
    T12 = Tensión que ejerce 1 sobre 2
    T21 = Tensión que ejerce 2 sobre 1

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