Question

En el sistema que se muestra en la figura, una fuerza horizontal F ⃗_x actúa sobre el objeto de m_1 kg (d_1). La superficie horizontal no tiene rozamiento. La polea no tiene masa ni fricción. A partir de la información anterior y la gráfica: Trace los diagramas de cuerpo libre para cada uno de los dos bloques. Aplique el método newtoniano para determinar la aceleración a_x del bloque de m_1 kg (7,26 kg), en función de F_x.
Trace una gráfica cuantitativa de a_x en función de F_x (incluyendo valores negativos de F_x ).

¿Para qué valores de F_x acelera hacia arriba el objeto de m_2 kg (3,67 Kg)? ¿Para qué valores de F_x permanece el sistema en reposo o se mueve con rapidez constante?
Respondan las siguientes preguntas:
¿Para qué valores de F_x queda distensionada la cuerda?
¿Es válida la gráfica trazada en la parte (c) para esos valores? Y ¿Por qué?

Answer 1

DATOS :
  m1 = 7.26 Kg 
   ax=? en función de Fx
  gráfica ax en función de Fx             
   Fx=? acelera hacia arriba  m2 = 3.67 Kg 
   Fx=? ax =0 o se mueve con V cte 
   Fx =? distensionada la cuerda 
 Es válida la gráfica trazada ¿Porque? 
  SOLUCIÓN :
     Para resolver el ejercicio se realiza diagrama de cuerpo libre de los 
   bloques y se escriben las sumatorias en los ejes donde exista movimiento 
   en el bloque 1 en el eje x y en el bloque 2  en el eje y, de la siguiente   
   manera :
   ∑Fx = m1 * ax 
     Fx - T = m1* ax 

   ∑Fy = m2*ax 
   T - P2 = m2 * ax 
    Al sumar las ecuaciones se obtiene:
     Fx - T = m1*ax
     T - P2 = m2*ax  +
  __________________
     Fx - P2 = ( m1 + m2)*ax 
     ax= ( Fx - P2 )/ ( m1 +m2 )     P2 = m2 * g = 3.67 kg*9.8 m/seg²=35.966 N
     ax= (Fx - 35.966 )/( 7.26 Kg +3.67Kg)
     ax= Fx/10.93 - 3.2905 
     ax = 0.091491*Fx - 3.2905      ax en función de Fx 
    Para valores de Fx >35.9652 New acelera hacia arriba el objeto
   de masa m2 .
    Para valores de Fx = 35.9652 New permanece el sistema en reposo
    o se mueve con V cte.
   Para valores de Fx< 35.9652 New queda distensionada la cuerda .
    Si es válida la gráfica, es lineal .