1r ciclo Fisica 1 - Cinematica

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Hola! Necesito sacarme la duda acerca del siguiente ejercicio:

una masa m cuelga mediante una soga del techo del elevador de masa M (m no es despreciable respecto de M). Mediante un cable se tira hacia arriba a M con una fuerza F [F>(M+m)g] constante. expresar en función de los datos

a) la aceleración de M
b) el valor de la tensión en la soga que conecta a m con M


Sé que debo utilizar diagramas de cuerpo libre y la segunda ley de newton, pero se me hace un lio barbaro las interacciones de fuerzas y no estoy seguro que mis diagramas estén bien. Además tengo la duda: mientras el elevador (M) sube, su aceleración es la misma q m?

[Oriol Frigola Manzano]

Re: Fisica 1 - Cinematica

Hola,

en el apartado a), como dices, debes usar la segunda ley de newton, es decir F=ma.
Conociendo la fuerza que se aplica para elevar el ascensor, la divides entre la masa (M) de el ascensor más la del objeto m, y te dará la aceleración producida. Entonces debes restarle la aceleración de la gravedad (9,8 m/s²), porque si la aceleración no es igual o mayor a esa el ascensor se caerá. También, como la aceleración producida en el ascensor es igual en todas partes (todas se mueven igual de rápido), para calcular la tensión en la soga de m, debes multiplicar la masa m por la aceleración producida, eso te dará la F o tensión que realiza la cuerda.

Ej:

F=200N
M=8kg
m=2kg

a) a=F/(M+m)

a=200/10=20m/s²
le restamos 9,8 aproximado a 10.

20-10=10m/s²

b)tensión=a·m
F=10·2
F=20N

Bueno, eso sería todo.

Saludos ,

Oriol.

[Kuiper]

Re: Fisica 1 - Cinematica

Esta sección se llama: "Didáctica y aprendizaje de la ciencia". Por lo tanto no creo que debas exponer tu duda de cinemática aquí, estaría mejor en "Mecánica newtoniana"

[nico_b]

Re: Fisica 1 - Cinematica

en primer lugar, tanto la masa m como la M tienen la misma aceleracion, es mas para calcular como se mueven, pensas todo como un gran bloque de masa m + M, y aplicas la 2da Ley de Newton directamente, es decir,

$F - m_{tot} g = m_{tot}a \to a=\frac{F}{m+M} - g$

Para la segunda parte, realizando un diagrama de cuerpo aislado sobre m, tenemos una tension que apunta hacia "arriba" y la fuerza peso producida por la masa m

$T - mg = m a$ pero la aceleración ya la calculamos en el inciso anterior



$T= F \left( \frac{m}{m+M} \right)$