Dos bloques A y B de 20 kg y 40 kg de masas en reposo, están unidos por un hilo, sobre un plano horizontal, sobre ellos actúa una fuerza de 100N, esta fuerza es aplicada sobre el cuerpo A. Admitiendo que g = 9,8 m/s2 . Calcula: a. Diagrama de cuerpo libre. b. La aceleración del sistema. c. La tensión.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Espero te pueda ayudar ! ya están todos los ejercicios..
Al aplicar una fuerza sobre un cuerpo en reposo, este comienza a moverse con una aceleración directamente proporcional a la fuerza aplicada, e inversamente proporcional a la masa del mismo.
En casos como este, donde los cuerpos están unidos por una cuerda, al aplicar una fuerza sobre uno de los cuerpos, el segundo cuerpo también se moverá, y lo hará con la misma aceleración del primero. Además, en los extremos del hilo se presenta la llamada Fuerza de Tracción, , igual en magnitud y de sentido contrario en cada extremo.
Lo primero a considerar es que los cuerpos están unidos por un hilo ideal, que se considera inextensible y de masa despreciable, y se encuentran en un plano perfectamente liso, despreciando los efectos de roce.
De acuerdo al diagrama de cuerpo libre, sobre el cuerpo A actúa la fuerza, , en sentido contrario tenemos la tensión, . Verticalmente tenemos el peso y la normal, pero estas, además de anularse, no las consideramos porque el movimiento es netamente horizontal.
Para el cuerpo B tenemos la acción de la tensión, , e igualmente su peso y normal, que no vamos a considerar.
Del diagrama, y con la expresión de fuerza, tenemos entonces el sistema
Como se indicó, la aceleración de ambos cuerpos es la misma, igual que la tensión, ya que están unidos a la misma cuerda. Por tanto:
Sumando ambas expresiones,
Ya conociendo la aceleración, con cualquiera de las ecuaciones calculamos la tensión.
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