Question

En la figura , una cuerda corre por dos poleas de friccion y masa despreciable.
Una lata de masa m=20 kg se sostiene de una de las poleas , y usted ejerce una fuerza F sobre el extremo libre de la cuerda.
a) ¿cuál debe de ser la magnitud de F si se levanta la lata con velocidad constante?
b) ¿Que tanto debe jalar el extremo libre la cuerda para levantar 2. 0 cm de la lata ?
c) durante el levantamiento ¿cuál es el trabajo efectuado sobre la lata por su fuerza (vía la cuerda ) ?
d) la fuerza de gravedad ? ( Sugerencia: cuando una cuerda pasa por una polea como se muestra , está tira de la polea con una fuerza neta que es dos veces la tensión de la cuerda ? ​

Answer 1

Las tensiones en la polea fija son iguales en magnitud.

Las tensiones en la polea fija son la mitad del peso que sostiene.

P = m g = 20 kg . 10 m/s² = 200 N

Las tensiones en la polea móvil valen 100 N cada una.

La fuerza F debe ser entonces igual a 100 N

Los trabajos de las tensiones en las cuerda son iguales. Las máquinas ideales no transforman energía ni trabajo.

Trabajo del peso de la lata es 200 N . 2,0 cm = 400 N cm

El trabajo de la fuerza F es el mismo

100 N . h = 400 N cm

Por lo tanto la fuerza F se desplaza 4,0 cm

Respuestas.

a) F = 100 N

b) d = 4,0 cm

c) 400 N cm = 4,0 J

d) El trabajo de la fuerza de gravedad es - 4,0 J. El peso es hacia abajo y el desplazamiento es hacia arriba.

Saludos Herminio.