Ejercicios de Física y Química

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Fuerza entre un pasajero y el ascensor 0001

Un hombre de masa 90 kg está apoyado sobre el suelo de un ascensor. ¿Qué fuerza ejerce el ascensor sobre el hombre en los siguientes casos:
a) Si sube con movimiento uniforme.
b) Si baja con movimiento uniforme.
c) Si sube con una aceleración 3 m\cdot s^{-2}.
d) Si baja con la misma aceleración.
e) Si se rompe el cable y cae libremente.


SOLUCIÓN:

El enunciado nos proporciona la masa y no el peso, por lo que el peso del hombre será: p = m\cdot g = 90\ kg\cdot 10\frac{m}{s^2} = 900\ N.
(Considerando que la aceleración de la gravedad es 10\ m/s^2).
Apartados a) y b). Como el movimiento del elevador es uniforme, sin aceleración, la fuerza del elevador sobre el hombre será igual al peso de éste, es decir, será de 900 N.
c) Si sube con aceleración habría que considerar un criterio de signos. Suponemos que el sentido ascendente es positivo:

T - p = m\cdot a\ \to\ T = m\cdot a + p = m(a + g) = 90\ kg\cdot (3 + 10)\frac{m}{s^2} = \bf 1\ 170\ N


d) Ahora consideramos que el sentido descendente es positivo, para que sea más simple el cálculo:

p - T = m\cdot a\ \to\ T = p -m\cdot a = m(g - a) = 90\ kg\cdot (10 - 3)\frac{m}{s^2} = \bf 630\ N


e) En este caso ambos, el hombre y el elevador, caerían con la misma aceleración, es decir, entre ambos no habría ninguna fuerza.

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