NO ME SALEN
   PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
   (Leyes de Newton)

 

¡no me salen!

 

35- Un hombre cuya masa es de 80 kg se pesa
en un ascensor. Responda cuánto indicará la balanza en el caso que el ascensor:


a) sube con velocidad constante de 2 m/s.
b) baja convelocidad constan te de 2 m/s.
c) sube aumentando su velocidad a razón de 2 m/s por segundo cada segundo.
d) sube frenando con una aceleración de 2 m/s².
e) empieza a bajar con una aceleración de 2 m/s².
f) baja frenando con una aceleración de 2 m/s².
g) se corta la soga del ascensor.

Ahí está el DCL, sólo dos fuerzas, el peso P, y la normal, N, que es la fuerza que la balanza hace sobre los pies del tipo y que indica en su display. Tené en cuenta que el peso del hombre es una constante, en este caso igual a 800 N, y su masa 80 kg. En cada caso, lo que nos interesa es la fuerza normal, o sea, la que el piso le hace al hombre.

Sobre el hombre sólo actán dos fuerzas:

ΣF = m a

N — P = m . a

Pero la aceleración irá cambiado en cada caso:

Casos a) y b), movimiento uniforme, o velocidad constante, implica a = 0. Entonces tendremos:

N — P = 0

N = P


   
diagrama de cuerpo libre - No me salen

Vamos a los casos c) y f) la aceleración apunta hacia arriba y su valor es 2 m/s². Subir cada vez más rápido o bajar cada vez más lento implica que la aceleración apunta hacia arriba, que en nuestro arbitrario sistema de referencia implica una aceleración positiva.

veamos qué dicen las ecuaciones:

N — P = m . a

N = P + m . a

N = 800 N + 80 kg . 2 m/s²

  N = 960 N  

¿Se entiende? El tipo pesa 80 kgf y en la balanza lee 96.

   

Casos d) y e) el ascensor posee una aceleración que apunta hacia abajo, lo que en nuestro SR se traduce como una aceleración negativa:

N — P = m . a

N = P + m . a

N = 800 N + 80 kg . ( 2 m/s²)

N = 800 N 80 kg . 2 m/s²

   
  N = 640 N  
   

Caso g). Si se corta la soga el ascensor, y todo su contenido, cae libremente con la aceleración de la gravedad, que en nuestro SR (elegido arbitrariamente), vale aproximadamente 10 m/s²

N — P = m . a

N = P + m . a

N = 800 N + 80 kg . ( 10 m/s²)

N = 800 N 80 kg . 10 m/s²

   
  N = 0 N  
   

DISCUSION: Te voy a hacer una pregunta capciosa, tramposa, malintencionada, artera, traicionera, joputa... Si alguna vez te la hacen en un examen te autorizo a que le impreques a tu docente "¡abusador de menores!" (No más que eso, please). La pregunta es esta: cuando se cortan las cuerdas del ascensor y éste cae libremente, el hombre, ¿no pesa nada?

   
PARA APRENDER MÁS.   Ricardo Cabrera
Algunos derechos reservados (no es que sean tímidos, callados... es que si los transgredís te acuchillo). Eso sí... se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-20. Buenos Aires, Argentina.