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Dinámica de un sistema con aceleración 0001

Sábado 1ro de junio de 2013, por F_y_Q

Estás parado sobre una balanza colocada en un ascensor. Cuando arranca el ascensor hacia arriba, ¿indicará la balanza el mismo peso? ¿Y cuando arranca hacia abajo? Explica tus respuestas.

P.-S.

En ninguno de los dos casos la balanza indicará lo mismo que cuando el ascensor está parado. Esto se debe a la primera ley de Newton o principio de inercia, que establece que un sistema tiene tendencia a permanecer en el estado de movimiento que tiene siempre que la suma de las fuerzas que actúan sobre él sea nula.
Cuando el ascensor comienza a ascender, tú tienes la tendencia a permanecer en reposo y eso hace que debamos tener en cuenta un factor que es la inercia del sistema. Si aplicamos la segunda ley de inercia tendríamos:

\vec F - \vec p = m\cdot a\ \to\ \vec F = ma + \vec p


Podemos ver que lo que la balanza marcará será la suma del peso de la persona y la fuerza de inercia, que es el producto de la masa de la persona por la aceleración del ascensor. Esto se debe a que el peso y la inercia tienen sentido contrario.
Cuando el ascensor desciende, tanto el peso como la inercia tienen el mismo sentido y la ecuación anterior queda como:

\vec F + \vec p = m\cdot a\ \to\ \vec F = ma - \vec p


Ahora lo que marca la balanza es menor que cuando está en reposo.

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