Un dinamómetro que cuelga del techo de un ascensor sostiene un cuerpo de 10 kg de masa.
Indiquen la lectura del dinamómetro si el ascensor
a) Experimenta una aceleración de 2 m/s2 hacia arriba.
b) Experimenta una aceleración de 2m/s2 hacia abajo.
c) Asciende con velocidad constante
d) Desciende en caída libre
Respuestas
Respuesta:
Explicación: Para resolver este problema, es importante recordar que el dinamómetro indica la fuerza de peso del cuerpo, la cual se calcula multiplicando la masa del cuerpo (10 kg) por la aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s^2). Además, debemos tener en cuenta que un cuerpo en caída libre experimenta una aceleración igual a la aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s^2) hacia abajo.
(a) Cuando el ascensor experimenta una aceleración de 2 m/s^2 hacia arriba, el cuerpo experimenta una aceleración adicional hacia arriba, por lo que la lectura del dinamómetro será igual a la masa del cuerpo multiplicada por la suma de la aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s^2) y la aceleración del ascensor (2 m/s^2), es decir, 10 * (9.8 + 2) = 118 N.
(b) Cuando el ascensor experimenta una aceleración de 2 m/s^2 hacia abajo, el cuerpo experimenta una aceleración adicional hacia abajo, por lo que la lectura del dinamómetro será igual a la masa del cuerpo multiplicada por la diferencia entre la aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s^2) y la aceleración del ascensor (2 m/s^2), es decir, 10 * (9.8 - 2) = 76 N.
(c) Cuando el ascensor asciende con velocidad constante, el cuerpo no experimenta aceleración adicional, por lo que la lectura del dinamómetro será igual a la masa del cuerpo multiplicada por la aceleración debida a la gravedad, es decir, 10 * 9.8 = 98 N.
(d) Cuando el ascensor desciende en caída libre, el cuerpo experimenta una aceleración igual a la aceleración debida a la gravedad hacia abajo, por lo que la lectura del dinamómetro será igual a la masa del cuerpo multiplicada por la aceleración debida a la gravedad, es decir, 10 * 9.8 = 98 N.