Ejercicios de Física y Química

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Tensión de la cuerda en un sistema de dos cuerpos 0001

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En el sistema de la figura se presentan dos masas suspendidas por una cuerda. Halla la tensión de la cuerda si las masas de ambos cuerpos son 3 kg, la fuerza normal es de 2 N y la fuerza de rozamiento de 1 N.


SOLUCIÓN:

El primer lugar debemos calcular la aceleración del sistema. Para ello tenemos en cuenta las fuerzas que están en la dirección de movimiento del sistema. El peso del cuerpo 2 será positivo y la fuerza de rozamiento será negativa porque siempre se opone al movimiento:

p_2 - F_R = (m_1 + m_2)\cdot a\ \to\ a = \frac{m_2\cdot g - 1\N}{m_1 + m_2} = \frac{(29,4 - 1)\ N}{6\ kg}\ \to\ a = 4,73\frac{m}{s^2}


El cálculo de la tensión se hace aislando uno de los cuerpos. Aislamos el cuerpo dos porque sobre él solo hay dos fuerzas:

m_2\cdot g - T_2 = m_2\cdot a\ \to\ T_2 = m_2(g - a) = 3\ kg\cdot 5,07\frac{m}{s^2}\ \to\ T_2 = \bf 15,21\ N

Mensajes

  • El valor de la fuerza normal debe ser el mismo que el peso del bloque 1, es decir, 29,4 N, ya que el peso y la fuerza normal son fuerzas que tienen la misma magnitud y dirección pero sentido opuesto, hay que tener en cuenta que en el Eje Y del bloque 1 no se produce movimiento, razón por la cual al sumar el peso con la normal debe darnos cero, en otras palabras, se anulan entre sí.

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