• Asignatura: Física
  • Autor: flalupita
  • hace 8 años

Un bloque A (masa 2.25 kg) descansa sobre una mesa y está conectado mediante un cordón horizontal que pasa por una polea ligera sin fricción a un bloque colgante B (masa 1.30 kg). El coeficiente de fricción cinética entre el bloque A y la superficie es de 0.550. Los bloques se sueltan del reposo. Calcule:
a) la rapidez de cada bloque después de moverse 3.00 cm
b) la tensión en el cordón.
Incluya el o los diagramas de cuerpo libre que usó para obtener las respuestas.

Respuestas

Respuesta dada por: luismgalli
64

Datos:

m1 = 2,25 kg

Vo = 0

m2 = 1,30 kg

μ = 0,550

d = 3 cm = 0,03 m

Diagramas de cuerpo libre :

Las fuerzas que actúan sobre el bloque A son,  

P1: peso bloque A

N: fuerza normal ejercida verticalmente hacia arriba por la mesa  

R: fuerza de rozamiento cinético ejercida horizontalmente por la mesa, oponiéndose al deslizamiento, es decir, hacia la izquierda  

T: tensión de la cuerda ejercida horizontalmente hacia la derecha  

En la dirección vertical hay equilibrio, Tal que:  

N = m₁g  

Sobre el bloque B actúan las fuerzas verticales:

T: tensión de la cuerda hacia arriba  

P2 : peso del bloque B

En la dirección horizontal el bloque A adquiere una aceleración dada por la segunda ley de Newton:

T = Fr= m₁a  

Sustituyendo en la ecuación anterior queda,  

T - μ m₁g = m₁a  

m₂g - T = m₂a       (+)

_________________

m₂g - μ m₁g = m₁a + m₂a  

Sacamos  factor común:

(m₂ - μ m₁) g = (m₁ + m₂) a  

Aceleración:

a = (m₂ - μ m₁) g / (m₁ + m₂)

a = (1,3 - 0,45 * 2,25) / (2,25 + 1,3)

a= 0,08 m/seg²  

b) la tensión en el cordón

T - μ m₁g = m₁a  

T = m₁a + μ m₁g = m₁ (a + μg )

T= 2,25 (0,08 + 9,8)

T = 22,23 N  

a) la rapidez de cada bloque después de moverse 3.00 cm

Vf² - V₀² = 2ad

y como v₀ = 0, queda  

Vf = √2ad

Vf= √ 2 * 0,08 * 0,03

Vf= 0,069 m/seg ≈ 0,07 m/seg.  


Respuesta dada por: Carloscv24
0

Respuesta:

Copio la respuesta de un experto, concretando un fallo que tenía. En el despeje de la aceleración vemos como aparece g, pero al sustituir los datos del despeje no coloca el dato de la gravedad, y al calcular no tiene en cuenta este dato, por tanto la aceleración está mal.

Sería:

a = (m₂ - μ m₁) g / (m₁ + m₂)  y al sustituir los datos:

a = (1,3 - 0,45 * 2,25)(9.8) / (2,25 + 1,3)

a=0.8 m/s²

Por tanto esto acarrea fallos en el cálculo de la velocidad, y de la tensión.

Vf= √ (2 * 0,80 * 0,03) = 0.22m/s

T= 2,25 (0,80 + 9,8) = 11,72N

Está comprobado por las soluciones del libro de física Sears.

Datos:

m1 = 2,25 kg

Vo = 0

m2 = 1,30 kg

μ = 0,550

d = 3 cm = 0,03 m

Diagramas de cuerpo libre :

Las fuerzas que actúan sobre el bloque A son,  

P1: peso bloque A

N: fuerza normal ejercida verticalmente hacia arriba por la mesa  

R: fuerza de rozamiento cinético ejercida horizontalmente por la mesa, oponiéndose al deslizamiento, es decir, hacia la izquierda  

T: tensión de la cuerda ejercida horizontalmente hacia la derecha  

En la dirección vertical hay equilibrio, Tal que:  

N = m₁g  

Sobre el bloque B actúan las fuerzas verticales:

T: tensión de la cuerda hacia arriba  

P2 : peso del bloque B

En la dirección horizontal el bloque A adquiere una aceleración dada por la segunda ley de Newton:

T = Fr= m₁a  

Sustituyendo en la ecuación anterior queda,  

T - μ m₁g = m₁a  

m₂g - T = m₂a       (+)

_________________

m₂g - μ m₁g = m₁a + m₂a  

Sacamos  factor común:

(m₂ - μ m₁) g = (m₁ + m₂) a  

Aceleración:

a = (m₂ - μ m₁) g / (m₁ + m₂)

a = (1,3 - 0,45 * 2,25) / (2,25 + 1,3)

a= 0,08 m/seg²  

b) la tensión en el cordón

T - μ m₁g = m₁a  

T = m₁a + μ m₁g = m₁ (a + μg )

T= 2,25 (0,08 + 9,8)

T = 22,23 N  

a) la rapidez de cada bloque después de moverse 3.00 cm

Vf² - V₀² = 2ad

y como v₀ = 0, queda  

Vf = √2ad

Vf= √ 2 * 0,08 * 0,03

Vf= 0,069 m/seg ≈ 0,07 m/seg.  

Explicación:

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