Question

Un objeto de masa 30,0 kg se mantiene en equilibrio (Reposo) mediante una fuerza F ⃗ aplicada hacia abajo y un sistema de poleas como se muestra en la figura. Se asume que las cuerdas del sistema son inextensibles y de masa de despreciable, además, las poleas no tienen masa ni fricción.

A. Dibuje los diagramas de cuerpo libre para el bloque, la polea pequeña y la polea grande.

B. Encuentre la tensión en cada sección de cuerda, TA, TB, TC, TD y TE, en términos del peso del bloque.

C. La magnitud de F ⃗ .

Answer 1

A. dibujo

TA= T1, TB=T2. TC=T3, TD=T4, TE=T5.

 

B.

Polea 1

∑Fy=0

T5-T2-T3=0

T2=T3

T5-T2-T2=0

T5- 2 T2=0

T5=2 T2   y   T5=2 T3

T2=T5/2=Mg/2    y    T3=T5/2=Mg/2      

∑ Fy=0

F-Mg=0  

F=Mg

∑ Fy=0

F=T1  

T1=Mg

Polea2

∑ Fy=0

T1+T2+T3=T4

Mg +Mg/2 +Mg/2=T4

T4=2Mg

C.

∑ Fy=0

Porque la fuerza F aplicada mantiene el sistema en equilibrio.

∑ Fy=Mg-T5=0

Mg=T5

∑ Fy=0

F-Mg=0  

F=Mg