Secundaria Balanza

[Caylus]

Buenos días. Tengo dudas con este ejercicio:

Dentro de un edificio hay un objeto de 4 kg colocado sobre una balanza electrónica que marca 3,8 kg. Razona cómo es posible y qué habrá en la pared junto a la balanza si tenemos en cuenta que la balanza funciona perfectamente.

Pienso que podría deberse a que el objeto está colgado de un resorte y el peso sería algo menor. Pero la masa no cambia, por eso no entiendo el enunciado.

Gracias de antemano.

[JCB]

Hola a tod@s.

Una balanza no puede medir masas, en todo caso mide pesos (fuerza). La unidad que debería aparecer en la pantalla de esa balanza es el newton (N) en el SI, o bien el kilopondio (kp), en el Sistema Técnico de Unidades (actualmente en desuso).

Yo también creo que debe haber otra fuerza que contrarreste el peso de 39,2 N de esa masa de 4 kg (por ejemplo el muelle que has citado).

Saludos cordiales,
JCB.

[Caylus]

De acuerdo, está claro.
Muchas gracias.

[Abdulai]

Podría estar inclinada la balanza. Aunque ni sería por algo en la pared...

[Al2000]

¿Un panel con botones?

[JCB]

Respuesta genial

[Richard R Richard]

Hace horas venía mordiéndome el teclado, para intentar no contestar a un enunciado, tan vago y erróneo...pero he sucumbido ante la tentación.

Erróneo, por lo que ya indico JCB, el tema de las unidades, no tenemos claro el valor y las unidades del Peso registrado.
Vago, porque te deja librado al azar la imaginación de que hacer con las paredes!!!....
Electrónica para que no sea de platillos, registre peso aparente por eso es posible razonar como obtener esos posibles resultados

En la paredes se me ocurre puede haber :

• tomando ideas ya dadas, los anclajes a un soporte de un muelle de donde pende la masa, por lo que la balanza solo leerá la Normal, el muelle le quita 0.2 de la unidad que fuera.
• también había pensado en el plano inclinado.como indica Abdulai. con la balanza descendiendo por el plano que manteniendo en la vertical una aceleración de 0.05g respecto de la superficie terrestre.
• en las paredes están anclados los rieles de un ascensor, que desciende con aceleracion $\dfrac{P_{eso}-N_{lectura}}{masa}=a$
• El edificio esta en el interior de la tierra. en $0.95 R_T$ mucho calor por allí... no creo.
• El esdificio esta construido en otro planeta con aceleración e la gravedad 0.95g en su superficie.
• las paredes son las de un túnel de viento, y la balanza junto con la masa van tomando casi la velocidad terminal...
• las paredes contienen un fluido, donde se han sumergido la balanza y el objeto, la diferencia obedece al empuje.
• Las paredes son necesarias, para sostener un edificio muy alto, y la lectura se realiza a una altura h que se despeje de, $g_{ap}=0.95g=\dfrac{GM_T}{(R_T+h)^2}$
• Cargamos el edificio en un camión, lo lanzamos por una pendiente y ... bueno , así la imaginación...Algunas formas más tiene que haber...

[Livilro]

Pense lo mismo pero no lo puse jaj, como suelo cometer errores dije, "a ver si hay algo que no entendí..."

Entonces el ejercicio es solo para responder que es erróneo por mezclar masa y peso como comenta JCB no ?

[teclado]

Sólo por completar, podría haber una polea sin masa de la que cuelga la balanza con un contrapeso cuya masa sumada a la de la balanza de 3,6 kg. La balanza estaría midiendo la tensión de la cuerda y acelerando hacia abajo.

[JCB]

Hola a tod@s.

Después de haber leído el torrente desbordado de imaginación aportado por Richard en su mensaje # 6, me inclino por su explicación de que en las paredes están los rieles que sujetan al ascensor, dentro del cual está la balanza. El ascensor desciende con una aceleración de $0,49\ m/s^2$.

Nota: aunque no descarto cualquier alternativa, todavía no imaginada.

Saludos cordiales,
JCB.

[Livilro]

Suponiendo el mismo objeto sin el mas mínimo cambio en sus condiciones propias. ( que ya es un ideal curioso.. )


Balanza A - primera pesada - 4 kg

Balanza B - en diferentes condiciones que A - 3,8 kg



Entonces la balanza A y B no ofrecen condiciones de perfecta simetría.


Y ya..... dejándolo así soy ambigüamente correcto que hay demasiados casos posibles,
me gusta el antultimo de Richard, no pude evitar hacer crecer al edificio sin límites jaj

[Richard R Richard]

Suponiendo el mismo objeto sin el mas mínimo cambio en sus condiciones propias. ( que ya es un ideal curioso.. )


Balanza A - primera pesada - 4 kg

Balanza B - en diferentes condiciones que A - 3,8 kg



Entonces la balanza A y B no ofrecen condiciones de perfecta simetría.


Y ya..... dejándolo así soy ambigüamente correcto que hay demasiados casos posibles,
me gusta el antultimo de Richard, no pude evitar hacer crecer al edificio sin límites jaj

A ver ,edito, no conozco balanzas de platillos electronicas, corrijanme , aclare que mis supuestos no son de una balanza de dos brazos

la balanza puede darnos un estimativo de lo que es la masa de un cuerpo, solo por comparación de fuerzas, en este caso su peso.

Si suponemos, solo por suponer que son 4kgf o 4Kp o bien 4N no interesa realmente. si la balanza registra 3.8 de la misma unidad y esta bien calibrada, pues entonces suceden 3 cosas de 4 cosas,

el peso registrado es la fuerza de vinculo entre la balanza y el objeto la llamamos N y es igual al "peso aparente" algunos me tiraran de la oreja por esto,

por la segunda ley de Newton en la dirección vertical $N=\dst \sum F-ma =mg-F_y-ma$ tenemos 4 variables con las que jugar para variar la indicación $N$ , son $g,m, F_y$ y $a$

• variamos la gravedad $g$.... por ejemplo yendo hacia dentro de la tierra, haciendo alto el edificio, o poniendo el edificio en otro planeta.
• variamos la aceleración de la balanza a, eso sucede tirándola por un plano inclinado, descendiendo en el ascensor, o descendiendo descolgandose en la polea, o en un instante mientras cayendo en un tunel de viento
• puedes agregar alguna fuerza. como ser sostenerla con un muelle, o sumergirla en el fluido-
• también podrias variarle la masa, pero específicamente el problema te indica que no es así, y ya sería otro problema.
• otra es apretamos el botón de la pared de Al2000 mandamos la masa y la balanza por un agujero de gusano, va hacia otro universo, que tiene una constante de gravitación G distinta al nuestro y ..Vuala!!!, también registro un peso distinto... como se nota que es un domingo lluvioso.(igual sería una situción a variar g ya que G esta dentro de ella)

[Livilro]

Es la ultima fijo, sin lugar a duda jajj estaba entre eso y decir que fue el boson de higgs quien saboteo el experimento y altero el valor de la masa.

[Pola]

A mi se me ocurre que el edificio podría estar cayendo dentro de un campo gravitatorio, con una aceleración tal que haga que la balanza marque precisamente ése valor.

[teclado]

Si está en caída libre mediría 0, al margen de la aceleración que tenga.

[Richard R Richard]

de acuerdo con teclado, si la dejas caer libremente , la indicación de la balanza es cero, para que indique 3.8 deberías dejarla caer con aceleración 0.49m/s^2 , eso implica que debes aplicarle justamente una fuerza de 3.8 en el sentido ascendente mientras viene cayendo, ejemplo prende un cohete que acelera a 0.95g mientras cae con aceleracion g , lo que resulta en una aceleracion final de solo 0.05g o 0.49 m/s^2 hacia el centro de la tierra.

[Pola]

Pues es verdad. No pesaría nada. Me equivoqué. Gracias por los comentarios.

[Richard R Richard]

Si le aplicas al cuerpo una fuerza descendente, en vez de pesar menos, pesaría más,
pero si acelero hacia abajo la balanza(no el cuerpo que acelera solo con la gravedad) le quito fuerza de vinculo sobre el plato, por eso pesa menos, es decir la Normal es menor, si aplicas fuerza hacia abajo al cuerpo la normal es mayor.

[JCB]

Hola a tod@s.

Supongamos un ascensor con una báscula depositada en el suelo (con la báscula encima de una mesa, sería lo mismo), y sobre la báscula, el objeto. El ascensor desciende con una aceleración $a$ constante.

1) Aplico la ecuación de la Dinámica al objeto, llamando $N_{bo}$ a la fuerza que hace la báscula contra el objeto (que es igual pero de sentido contrario, a la fuerza que hace el objeto contra la báscula),

$m_og-N_{bo}=m_oa$,

$$N_{bo}=m_o(g-a)$$

Sería el valor indicado en la pantalla de la báscula.

2) Aplico la ecuación de la Dinámica a la báscula, llamando $N_{ab}$ a la fuerza que hace el ascensor sobre la báscula,

$N_{bo}+m_bg-N_{ab}=m_ba$. Substituyendo a (1),

$m_o(g-a)+m_bg-N_{ab}=m_ba$,

$N_{ab}=m_o(g-a)+m_b(g-a)$.

3) Por último, y como confirmación, aplico la ecuación de la Dinámica al conjunto báscula-objeto,

$m_bg+m_og-N_{ab}=(m_b+m_o)a$,

$N_{ab}=m_o(g-a)+m_b(g-a)$,

obteniendo la misma expresión de $N_{ab}$.

Saludos cordiales,
JCB.