dos personas sostienen una masa de 80 kg por medio de dos cuerdas ,las cuales forman angulos de 30 y 45 grados respectivamente calcular el valor de la fuerza que ejerce cada persona
Respuestas
Respuesta dada por:
87
Se trata de un sistema de tres fuerzas en equilibrio, que convergen en un punto. Por lo tanto, las proyecciones de las mismas sobre un eje vertical y un eje horizontal también deberán estar en equilibrio. Esto nos permite plantear un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas para resolver el problema.
Sea:
T1 = Fuerza que ejerce la persona que sostiene la cuerda a 30° de la horizontal
T2 = Fuerza que ejerce la persona que sostiene la cuerda a 45° de la horizontal
P = Peso del cuerpo
M = Masa del cuerpo
G = Aceleración gravitatoria
Sobre el plano vertical tenemos:
T1*sen30° + T2*sen45° = P
1) 0,5000*T1 + 0,7071*T2 = P
Sobre el plano horizontal tenemos:
T1*cos30° = T2*cos45°
0,8660*T1 = 0,7071*T2
Despejando T1:
T1 = (0,7071 / 0,8660)*T2
2) T1 = 0,8165*T2
Reemplazando 2) en 1):
0,5000*(0,8165*T2) + 0,7071*T2 = P
Operando:
1,11535*T2 = P
Como P = M*G, reemplazando:
1,11535*T2 = M*G
Despejando T2:
T2 = M*G/1,11535
Reemplazando valores:
T2 = 80Kg * 9,80m/s^2 / 1,11535
T2 = 702,92 Kg*m/s^2
T2 = 702,92 N
Reemplazando este valor en 2):
T1 = 0,8165*T2
T1 = 0,8165 * 702,92 N
T1 = 573,93 N
Sea:
T1 = Fuerza que ejerce la persona que sostiene la cuerda a 30° de la horizontal
T2 = Fuerza que ejerce la persona que sostiene la cuerda a 45° de la horizontal
P = Peso del cuerpo
M = Masa del cuerpo
G = Aceleración gravitatoria
Sobre el plano vertical tenemos:
T1*sen30° + T2*sen45° = P
1) 0,5000*T1 + 0,7071*T2 = P
Sobre el plano horizontal tenemos:
T1*cos30° = T2*cos45°
0,8660*T1 = 0,7071*T2
Despejando T1:
T1 = (0,7071 / 0,8660)*T2
2) T1 = 0,8165*T2
Reemplazando 2) en 1):
0,5000*(0,8165*T2) + 0,7071*T2 = P
Operando:
1,11535*T2 = P
Como P = M*G, reemplazando:
1,11535*T2 = M*G
Despejando T2:
T2 = M*G/1,11535
Reemplazando valores:
T2 = 80Kg * 9,80m/s^2 / 1,11535
T2 = 702,92 Kg*m/s^2
T2 = 702,92 N
Reemplazando este valor en 2):
T1 = 0,8165*T2
T1 = 0,8165 * 702,92 N
T1 = 573,93 N
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