Movimiento: Leyes de Newton
Enviado por Corey_ . • 27 de Enero de 2020 • Ensayos • 889 Palabras (4 Páginas) • 1.667 Visitas
Movimiento: Leyes de Newton
Instituto IACC
24 de enero del 2019
Desarrollo.
- Los sistemas de engranaje son muy utilizados en el levantamiento o pesaje de cargas, apalancada por una polea común que tiene la función de desviar las fuerzas. Las poleas son utilizadas en grúas, máquinas de ejercicios, izamiento de cargas, ascensores, motores de combustión interna, etc.
Considere el siguiente diagrama, donde se representa un sistema de poleas con dos masas distintas sometidas a la misma aceleración.
[pic 1]
Considere los siguientes supuestos:
- • Cuerda es inextendible
- • Despreciar la fuerza de roce ejercida por la cuerda
- • Considere la aceleración de gravedad 10 (𝑚𝑠2)
La masa m1 es de 4 kg y la masa m2 es de 2 kg
Con respecto a los datos entregados, responda:
- Analice a que aplicación de partícula corresponde el diagrama propuesto. Argumente.
Referente al análisis del diagrama podemos observar que estamos frente a una aplicación de partícula bajo una fuerza neta, como podemos observar este diagrama también podría ser una partícula en equilibrio pero tenemos diferentes masas y esta opción se diluye, así que al observar que ambas masas están con diferentes pesos esta pueden llegar a generar una aceleración de una de las masas.
- Realice el diagrama de cuerpo libre, indicando el sentido de las fuerzas para las dos masas.
[pic 2][pic 3]
[pic 4][pic 5]
[pic 6][pic 7]
[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]
[pic 13]
[pic 14][pic 15]
[pic 16][pic 17]
En este diagrama de cuerpo libre podemos observar diversos detalles como que estamos presentes ante una máquina de Atwood en el que actuando dos masas una al tener mayor peso es mayormente afectada por la gravedad observando una fuerza gravitacional , con la cual hace que el cuerpo con mayor masa se dirija hacia abajo, también observamos que la tensión en la cuerda es la misma para M1 y M2 y eso hace que no le coloquemos subíndices en nuestro diagramas , también tenemos el sentido de la aceleración que se ejerce en el diagrama.
- Calcule el valor de la tensión de la cuerda.
M1= 4kg
M2=2kg
G=10(ms2)
Ahora entramos a calcular el peso de las masas en forma individual
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
(Lo expresamos en Newton)[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
[pic 24]
Ahora teniendo los valores de las masas convertidas en Newton pasamos a obtener la aceleración, aquí aplicamos la segunda ley de Newton.
[pic 25]
[pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
[pic 29]
[pic 30]
La aceleración seria de 3,3 m/s2
Ahora teniendo los valores anteriores entraremos a calcular la tensión de la cuerda.
Aplicaremos la segunda ley de Newton, sabemos que la dirección positiva es ala izquierda la también sabemos que la tensión de la cuerda es la misma para ambas masas así que calcularemos la tensión con m2[pic 31]
[pic 32]
[pic 33]
[pic 34]
[pic 35]
[pic 36]
[pic 37]
[pic 38]
La tensión de la cuerda es igual a 26,6 N
- Considere los siguientes casos cotidianos y argumente su relación con las tres leyes de movimiento de Newton revisadas esta semana. Complete la siguiente tabla siguiendo el ejemplo planteado. (Nota: para cada caso puede existir que apliquen más leyes, lo importante serán sus argumentos):
Caso Cotidiano | Ley del Movimiento | Argumentos |
Estar sentado en un sofá no rígido | 3a Ley. Principio de acción y reacción | Al estar sentado en el sofá ejerzo reacción en él ya que se deforma su superficie (esfuerzo de contracción/fuerza gravitatoria (peso)) y el sillón ejerce sobre mí la tensión correspondiente. |
Subir cambios en el auto en una cuesta (camino inclinado) | 2ª ley de Newton. Aceleración | Al realizar más cambios para subir en una cuesta estamos acelerando el auto para que este no quede sin fuerzas por el tema del roce y la gravedad que nos implica el camino inclinado ( tenemos que tomar en cuenta que un ejemplo valido para esto podría ser un plano inclinado) |
Sufrir una caída en el metro al no ir sujeto a los elementos de seguridad | 1ª ley de Newton. Inercia | En el momento de sufrir la caída el sujeto se encontraba en estado de reposo ya que no intervenían fuerzas externas y como este no estaba sujeto a los elementos de seguridad se produce una fuerza externa al cual el sujeto reacciona haciendo que se produzca la caída por la fuerza de inercia al no estar sujeto al movimiento que se ejerció en el metro. |
Derrapar en auto en un camino sinuoso | 2ª ley de Newton. Principió fundamental de la dinámica | Aquí tenemos varios elementos que intervienen como el roce que genera el vehículo como lo es su peso y la influencia del camino sinuoso al tener un camino en mal estado y el vehículo al estar en velocidad constante produce una aceleración radial la cual desestabiliza al vehículo y termina produciendo un derrape. |
Impactar un balón de fútbol con el pie | 3ª ley de Newton. Acción y Reacción. 2ª ley de Newton. Fuerza | Aquí sabemos que al ser más pesada la pierna del futbolista no tendremos retroceso en el balón por lo que tenemos una mayor inercia en el balón de futbol haciendo que exista una acción y a la vez una reacción. También podemos observar que la aceleración que se mueve la pelota también es proporcional a la fuerza que se ejerce al patear el balón. |
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