Leyes De Newton
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PROBLEMAS RESUELTOS LAS LEYES DEL MOVIMIENTO
CAPITULO 5 FISICA TOMO 1
Cuarta, quinta, sexta y septima edición
Raymond A. Serway
LAS LEYES DEL MOVIMIENTO
5.1 El concepto de fuerza
5.2 Primera ley de Newton y marcos inerciales
5.3 Masa
5.4 Segunda ley de Newton
5.5 La fuerza gravitacional y peso
5.6 Tercera ley de Newton
5.7 Algunas aplicaciones de las leyes de Newton
5.8 Fuerzas de fricción
Erving Quintero Gil
Ing. Electromecánico
Bucaramanga – Colombia
2010
Para cualquier inquietud o consulta escribir a:
0quintere@hotmail.com
1H1Hquintere@gmail.com
2H2Hquintere2006@yahoo.com
2
PROBLEMA DE REPASO DE LA FISICA DE SERWAY Pág. 132 de la cuarta edición
Considere los tres bloques conectados que se muestran en el diagrama.
Si el plano inclinado es sin fricción y el sistema esta en equilibrio, determine (en función de m, g y θ).
a) La masa M
b) Las tensiones T1 y T2.
Bloque 2m
ΣFx = 0
T1 – W1X = 0
Pero: W1X = W1 sen θ
W1 = 2m * g
W1X = (2m*g) sen θ
Reemplazando
T1 – W1X = 0
T1 – (2m*g) sen θ = 0 (Ecuación 1)
Bloque m
ΣFx = 0
T2 - T1 – W2X = 0
Pero: W2X = W2 sen θ W2 = m*g
W2X = (m*g) sen θ
Reemplazando
T2 - T1 – W2X = 0
T2 - T1 – (m*g) sen θ = 0 (Ecuación 2)
Resolviendo las ecuaciones tenemos:
T1 – (2 m * g) sen θ = 0 (Ecuación 1)
T2 - T1 – (m * g) sen θ = 0 (Ecuación 2)
T2 – (2 m * g) sen θ – (m * g) sen θ = 0
T2 – (3 m * g) sen θ = 0
T2 = (3 m*g) sen θ
T1 – W1X = 0
T1 = W1X = (2 m * g) sen θ
T1 = (2 m*g) sen θ
Bloque M
ΣFY = 0
T2 – W3 = 0
T2 = W3
W3 = M * g
T2 = M * g
θ
T2
T2
T1
T1
M
m
2m
W3 = M * g
T2
Bloque M
W1 = 2m*g
T2
θ
W1Y
T1
N1
W1X
Bloque 2m
N2
T1
W2X
W2Y
θ
Bloque m
W2 = m*g
3
Pero: T2 = (3 m * g) sen θ
T2 = M * g
M * g = (3m*g) sen θ
a) La masa M
M = 3 m sen θ
Si se duplica el valor encontrado para la masa suspendida en el inciso a), determine:
c) La aceleración de cada bloque.
d) Las tensiones T1 y T2.
La masa es M = 3 m sen θ
El problema dice que se duplique la masa
M = 2 * (3 m sen θ)
M = 6 m sen θ
Al duplicar la masa, el cuerpo se desplaza hacia la derecha.
Bloque 2m
ΣFx = 2 m * a
T1 – W1X = 2 m * a
Pero: W1X = W1 sen θ W1 = 2 m * g
W1X = (2m * g) sen θ
Reemplazando
T1 – W1X = 0
T1 – (2 m * g) sen θ = 2 m * a (Ecuación 1)
Bloque m
ΣFx = m * a
T2 - T1 – W2X = m * a
Pero: W2X = W2 sen θ W2 = m*g
W2X = (m * g) sen θ
Reemplazando
T2 - T1 – W2X = m * a
T2 - T1 – (m * g) sen θ = m * a (Ecuación 2)
Bloque M
ΣFY = 6 m sen θ * a
W3 - T2 = 6 m sen θ * a
W3 = 6 m sen θ * g
6 m sen θ * g - T2 = 6 m sen θ * a (Ecuación 3)
Resolviendo
...