AYUDA ES PARA MI EXAMEN Un cuerpo de 20000 g, está dentro de una caja que pesa 8 kg sin tomar en cuenta el peso del cuerpo, se
desea levantar este sistema con una aceleración de 20 m/s2
a) Calcule la fuerza necesaria para levantar el cuerpo
b) Repite el cálculo si el cuerpo se baja en lugar de levantarse
Respuestas a la pregunta
Tenemos un sistema caja-cuerpo cuya masa total es:
m = 20 kg + 8 kg = 28 kg
Y que se quiere levantar verticalmente con una aceleración de a=20m/s².
El diagrama de fuerzas que representa la situación se adjunta en la figura.
a) Para levantar el cuerpo con una aceleración de 20 m/s² necesitamos ejercer una fuerza hacia arriba cuyo valor encontraremos aplicando la segunda ley de newton en el eje vertical tomando como referencia positiva el sentido del movimiento:
F - P = ma
F = ma + P
F = ma + mg
F = m(a + g)
F = (28 kg)(20 m/s² + 9.8 m/s²)
F = 834.4 N
b) Si dejamos simplemente el cuerpo caer, caerá con una aceleración de 9.8 m/s², pero requerimos que sea de 20 m/s², por lo tanto, debemos aplicar una fuerza hacia abajo.
Aplicando la segunda ley de newton en el eje vertical tomando como referencia positiva el sentido del movimiento:
F + P = ma
F = ma - P
F = ma - mg
F = m(a - g)
F = (28 kg)(20 m/s² - 9.8 m/s²)
F =285.6 N
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