Determina la fuerza ejercida en el bíceps. La inserción muscular de
éste se encuentra a 5cm de la articulación del codo. La masa del
antebrazo es de 2kg y su centro de gravedad está a 15cm de la
articulación del codo, además la mano sostiene una mancuerna de 5kg
cuyo centro de gravedad se encuentra a 30cm de la articulación del
codo.
A) 30N
B) 35N
C) 36N
D) 39N
Respuestas
Respuesta:
La respuesta es: 36N
Explicación:
Hola, la verdad no soy especialista ni nada de eso así que puede que la explicación esté mal, pero la respuesta es esa debido a que lo saqué de un cuadernillo de preguntas.
Lo que resulta de la descripción en el problema es una condición de equilibrio, también llamada torca.
La torca se mide con la siguiente ecuación:
T= F * d
Donde:
F= Fuerza (F= a * m)
d= Distancia del punto donde se ejerce la fuerza al punto de equilibrio.
Entonces siguiendo esta condición la torca debe estar en equilibrio en ambos lados como si fuera una balanza y la suma de todas las torcas deben de dar 0.
T1 + T2 = 0
El problema nos da los siguientes datos:
F= ?
d= 5cm
m1= 2kg
d1= 15 cm
m2= 5kg
d2= 30 cm
Como todas las torcas están orientadas en el mismo sentido (hacia abajo) todas son positivas. Así que empleamos la formula para obtener todas las torcas:
Cabe destacar que el problema nos da implícitamente la aceleración, la cual es la gravedad (9.81 m/s2), para obtener la fuerza, pero como todas las torcas tienen la misma aceleración entonces no es necesario expresarlo.
T1= F (d) = F(5cm) = 5cmF
T2= (2kg)(g)(15cm)= 30Ncm
T3= (5kg)(g)(30cm)= 150Ncm
Sustituimos en la condición de equilibrio, pero como las torcas 2 y 3 están del lado contrario a la fuerza que queremos obtener se expresan de manera negativa:
5cmF - (30Ncm + 150Ncm) = 0
5cmF-180Ncm= 0
Como último paso se despeja la ecuación para obtener la fuerza ejercida:
F= 180Ncm/5cm = 36N
No sé si me expliqué, pero aún así te inserto una imagen para que te des una mejor idea, espero que te haya servido y que tengas un bonito día :)
