Question

Cuatro bloques (A, B, C y D) se colocan en uno encima del otro, en orden y en reposo (A está debajo de los bloques y D está en la parte más alta de estos). Si la masa de A es 1,00 veces la de B, y la masa de B es igual a la de C y D.


A.Realice diagrama de cuerpo libre para cada bloque.

B.¿Cuáles son los valores de las normales (fuerzas de contacto) experimentadas por cada bloque, en función de la masa de A?

C.Verifique los pares acción/reacción.

Answer 1

El diagrama de cuerpo libre se puede encontrar en los archivos adjuntos.

Los valores de las normales (fuerzas de contacto) experimentadas por cada bloque, en función de la masa de A son:

NCD = m*g

, NBC = 2*m*g

, NAB = 3*m*g

, N= 4*m*g

Verifique los pares acción/reacción.

NCD = NDC =  m*g

NBC = NCB =  2*m*g

NAB = NBA =  3*m*g

N = NAS = 4*m*g

Debemos definir la masa de A como “m” y la aceleración de la gravedad “g”

Se debe analizar primero el diagrama de cuerpo libre o diagrama de fuerzas del Bloque “D”, aplicamos la Segunda Ley de Newton al bloque D, haciendo sumatoria de fuerzas verticales:

∑Fy = 0

NCD - PD  = 0

NCD = PD

NCD = m*g

Analizamos ahora el diagrama de cuerpo libre del Bloque “C”, aplicamos la Segunda Ley de Newton al bloque C. Antes se debe aplicar la Tercera Ley de Newton (principio de acción y reacción), para identificar que la fuerza normal “NCD” origina una fuerza igual pero en sentido contrario “NDC”. Entonces  haciendo sumatoria de fuerzas verticales:

∑Fy = 0

NBC - NDC - PC  = 0

NBC = NDC + PC  

NBC = m*g + m*g

NBC = 2*m*g

Analizamos ahora el diagrama de cuerpo libre del Bloque “B”, aplicamos la Segunda Ley de Newton al bloque B. Antes se debe aplicar el principio de acción y reacción, para identificar que la fuerza normal “NBC” origina una fuerza igual pero en sentido contrario “NCB”. Entonces  haciendo sumatoria de fuerzas verticales:

∑Fy = 0

NAB - NCB - PB  = 0

NAB = NCB + PB  

NAB = 2*m*g + m*g

NAB = 3*m*g

Analizamos ahora el diagrama de cuerpo libre del Bloque “A”, aplicamos la Segunda Ley de Newton al bloque A. Antes se debe aplicar el principio de acción y reacción, para identificar que la fuerza normal “NAB” origina una fuerza igual pero en sentido contrario “NBA”. Entonces  haciendo sumatoria de fuerzas verticales:

∑Fy = 0

N - NBA - PA  = 0

N = NBA + PA  

N = 3*m*g + m*g

N= 4*m*g

C) Verifique los pares acción/reacción.

NCD = NDC =  m*g

NBC = NCB =  2*m*g

NAB = NBA =  3*m*g

N = NAS = 4*m*g