Un deportista carga una pesa de 8,2 kg en la mano con el brazo horizontal, como se muestra en la figura. El brazo y la mano pesan juntos 1,2 kg y su centro de gravedad está a 15 cm del codo. ¿Cuánta fuerza Fm debe ejercer el bíceps para mantener el equilibrio?
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
para encontar el trabajo se utiliza esta formula: w=F*d
donde F= fuerza=N= newtons
y d= distancia= m= metros
luego encontramos la fuerza por esta fórmula:
F=m*g
donde m= masa= kg
g= gravedad = 9.81 m/s^2
F= (80kg)*(9.81 m/s^2)
F= 784.8 N
entonce para el trabajo:
a) W=(784.8 N)*(1.9 m)
W= 1491.12 Joules
la potencia sería:
P=Joules/seg
a) P= (1491.12 Joules)/(2 seg)
P= 745.6 Watts
para el trabajo "b" tenemos:
F=(50kg)*(9.81 m/s^2)
F= 490.5 N
entonces:
b) W=F*d
W= (490.5 N)*(1.9 m)
W=931.95 Joules
para la potencia "b" tenemos:
P= Joules/seg
b) P=(931.95 joules)/(4 seg)
P= 232.98 Watts
Luego de analizar el brazo del deportista que carga una pesa, tenemos que el bíceps debe ejercer una fuerza de 597.8 N para mantener el equilibrio.
¿Cómo se calcular el momento?
En física, tenemos que el momento viene siendo fuerza por distancia. Matemáticamente, se define como:
M = F·d
Donde:
- M = momento
- F = fuerza
- d = distancia
Resolución
Para solucionar este problema se aplicará una sumatoria de momentos respecto al punto donde se aplica la fuerza Fc.
La sumatoria de momentos se iguala a cero porque se considera que el sistema está en equilibrio y se toma positivo en sentido horario. Entonces:
∑Mc = -Fm·(5 cm) + (1.2 kg)·(15 cm) + (8.2 kg)·(35 cm) = 0
Solucionamos:
-Fm·(5 cm) + 305 kg·cm = 0
Fm = 305 kg·cm/5 cm
Fm = 61 kg
Fm = (61 kg)·(9.8 m/s)² = 597.8 N
Por tanto, tenemos que el bíceps debe ejercer una fuerza de 597.8 N para mantener el equilibrio.
Mira más sobre la sumatoria de momentos en https://brainly.lat/tarea/9802022.
