NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
(Leyes de Newton)
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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:
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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
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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
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¿Se entiende? El tipo pesa 80 kgf y en la balanza lee 96. |
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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
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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
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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? |
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PARA APRENDER MÁS. |
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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. |
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