Ejercicio de dinámica - Plano inclinado, Ejercicios de Física

¡Descarga Ejercicio de dinámica - Plano inclinado y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!

PASO 1: Hacer los diagramas de cuerpo libre. Yo prefiero ubicar el “eje x” sobre el plano inclinado y después rotar para los diagramas. Cuerpo 1: Cuerpo 2:

PASO 2: Calcular el peso de cada objeto y descomponer el peso “diagonal” de cada cuerpo en sus componentes “x” e “y”. Como este ejercicio da el ángulo del plano inclinado, se da que Px = P * sen (a) Py = P cos (a)* Pero siempre corroborar qué ángulo están dándome en el ejercicio. Cuerpo 1: Cuerpo 2: P1 = m1 * g = 60kg * 9.8m/s^2 = 588N P2 = m2 * g = 40kg * 9.8N = 392N P1x = P1 * sen(30) = 588N * 0.5 = 294N P2x = P2 * sen(30) = 392N * 0.5 = 196N P1y = P1 * cos(30) = 509,22N P2y = P2 * cos(30) = 339,48N PASO 3: Plantear las ecuaciones de sumatorias de fuerzas para cada cuerpo. La sumatoria de fuerzas en “y” va a ser igual a cero porque no se mueve en esa dirección el sistema según los diagramas de cuerpo libre tal y como están planteados. Cuerpo 1: Cuerpo 2: ΣFx 1 = m 1 *a ΣFx 2 = m 2 *a F – P1x – T21 = m 1 *a T12 – P2x = m 2 *a ΣFy 1 = 0 ΣFy 2 = 0 N1 – P1y = 0 N2 – P2y = 0

Inciso d): En este apartado tengo que volver a plantear los diagramas de cuerpo libre y las ecuaciones de sumatoria de fuerzas, pero esta vez tengo que eliminar la fuerza F del sistema Cuerpo 1: Cuerpo 2: ΣFx 1 = m1a ΣFx 2 = m2a

• P1x – T21 = m1a T12 – P2x = m2a ΣFy 1 = 0 ΣFy 2 = 0 N1 – P1y = 0 N2 – P2y = 0 Primero voy a calcular la aceleración como la sumatoria de fuerzas dividido la sumatoria de masas, despreciando las fuerzas que son acción y reacción y se van a cancelar en mi sistema de ecuaciones (T12 y T21). En este caso la sumatoria de fuerzas es en “x” porque es el sentido en el que se mueve el sistema. 𝒂 =

ΣF

Σm

m1 + m

60kg + 40kg

100kg 𝒂 = −𝟒. 𝟗𝐦/𝒔𝟐 El signo negativo indica el sentido en el que se mueve el sistema (está cayendo por el plano inclinado). Ahora si, calculo la tensión de la cuerda, con cualquiera de las dos ecuaciones de los cuerpos: ΣFx 1 = m1a ΣFx 2 = m2a

• P1x – T21 = m1a T12 – P2x = m2a T21 = – m1a – P1x T12 = m2a + P2x T21 = – 60kg * (-4.9m/s^2 ) – 294N T12 = 40kg * (-4.9m/s^2 ) + 196N T21 = 0N T12 = 0N PARA PENSAR: ¿Es lógico que la tensión de la cuerda sea cero? La respuesta es sí, pero pensemos ¿por qué?