Alguien ejerce una fuerza F directamente hacia arriba sobre el eje de la polea que se muestra en la figura. Considere que la polea y el cable carecen de masa y que el buje carece de fricción. Dos objetos, m1 de 1.3 kg de masa y m2 de 2.4 kg de masa, están unidos como se muestra a los extremos de opuestos del cable, el cual pasa sobre la polea. El objeto m2 está en contacto con el piso. Determine el valor más grande que la fuerza F puede tener de modo que m2 permanezca en reposo sobre el piso.
Respuestas
Respuesta:
F < 2*m2*g
Explicación:
"La tensión en el cable es la misma en los dos cables y de valor F/2, luego las fuerzas que actúan sobre la masa m2, para imprimirle una aceleración son la tensión (F/2) y su peso m2*g y por tanto la aceleración con que se mueve m2 será a=(F/2-m2*g)/m2=F/(2*m2)-g
Como partimos de velocidad cero, para que m2 suba debe ser a>0:
F/(2*m2)-g > 0 y por tanto la fuerza mínima para que m2 suba será:
F < 2*m2*g.
La masa m1 no interviene en la F máxima (para subir) de m2, por que las fuerzas que actúan en m2 son la tensión (que solo está relacionada con F) y su propio peso. Lo que si sucede es que la aceleración con que se mueve la polea dependerá de las aceleraciones de m1 y m2 (que ya no serán iguales y de sentido contrario por que están referidas al suelo y no a la polea)."
Autor: "Saplaya"