Considere un cuerpo de 50 Kg, ¿Cuál es el peso de este cuerpo?, ¿Qué aceleración
produce la fuerza gravitacional al actuar sobre él?,
Si la masa del cuerpo fuera de 100 Kg la aceleración que produce la fuerza gravitacional
cambiaría?. Explique
Si la masa del cuerpo fuera de 100 Kg la fuerza gravitacional cambiaría?. Explique
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
El sistema de la figura consiste en un bloque de masa M que se mueve de manera horizontal sobre una mesa
sin roce. El bloque de masa M est´a conectada, a trav´es de una cuerda de masa ideal que pasa por una polea,
a un bloque de masa m que cuelga y se puede mover de manera vertical. Dibuje el diagrama de fuerzas para
cada masa.
Soluci´on:
Para el bloque de masa M existen tres fuerzas, una paralela a la mesa y dos perpendiculares a ella:
En direcci´on del eje y est´a el peso del bloque de masa M, PM = Mg que sale del bloque y apunta hacia abajo
(en direcci´on al centro de la Tierra), y su fuerza normal, que apunta hacia arriba (perpendicular a la superficie)
y su m´odulo es igual al del peso, es decir, NM = PM.
En direcci´on al eje x est´a la tensi´on de la cuerda T, que sale del bloque y apunta hacia la polea (sentido de x
positivo). Para el bloque de masa m existen dos fuerzas:
El peso del bloque de masa m es Pm = mg y apunta hacia abajo, es decir, hacia −y. La tensi´on, que sale del
bloque con sentido a la polea, tiene la misma magnitud que la tensi´on en el bloque M debido a que la tensi´on
de una cuerda es la misma en cuaquier punto es esta.
Problema 2.
En la figura, una bola de masa m cuelga sujetada a una cuerda ideal. Esta cuerda, a su vez, est´a unida a dos
cuerdas ideales (no tienen masa ni peso) sujetadas a una superficie horizontal. Dibuje el diagrama de fuerzas
de la bola y del punto en donde se unen las cuerdas.
2
Soluci´on:
El diagrama de fuerzas para la bola de masa m es:
Las ´unicas dos fuerzas actuando en la bola son su peso, P = mg, que apunta hacia abajo, y la tensi´on Tm de
la cuerda que apunta hacia la uni´on de las cuerdas.
En la interescci´on de las cuerdas hay tres fuerzas y todas ellas corresponden a la tensi´on de las cuerdas. Para
la cuerda que se une con la pelota tenemos una tensi´on Tm, que es la misma que la de la bola de masa m, pero
esta apunta en direcci´on a la bola. Adem´as, tenemos las tensiones de las cuerdas sujetadas a la superficie. Ti es
la tensi´on de la cuerda de la izquierda, que apunta hacia su punto de uni´on con la superficie, y Td es la tensi´on
de la cuerda de la derecha, que apunta hacia su punto de uni´on de la superficie.
Problema 3.
Un bloque de masa m descansa en el suelo de un ascensor de masa M, el cual cuelga de una cuerda como
muestra la figura. Dibuje el diagrama de fuerzas del bloque y del ascensor.