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NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de Newton, vínculos)
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EM8) Sobre un pasajero en reposo dentro de un ascensor, el piso ejerce una fuerza cuyo
módulo es 4/5 del peso del hombre. En estas condiciones el ascensor puede estar:
a) ascendiendo y frenando con una aceleración de 4g/5.
b) descendiendo y frenando con una aceleración de g/5.
c) moviéndose con velocidad constante.
d) ascendiendo y frenando con una aceleración de g/5.
e) en caída libre.
f) descendiendo y frenando con una aceleración de 4g/5. |
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Ascensor... ¡otra vez sopa! Ni se te ocurra decir eso delante mío... y menos aún delante de un físico. El ascensor es para nuestro gremio, lo que una cancha para Maradona, lo que un escenario para un actor, lo que un colectivo repleto para un punga.
Dejémonos de pavadas y analicemos el DCL. |
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Sobre el pasajero actúan sólo dos fuerzas: su propio peso, P; y la fuerza que el ascensor hace sobre sus pies (hacia arriba), N. Afuera -porque no es una fuerza- dibujé una flechita (un vector, si preferís) que representa la aceleración. Y también una recta orientada que representa al SR. (Podría haberla dibujado para arriba o para abajo, es indistinto... pero elegí arbitrariamente hacia arriba... y eso le va a dar los signos a todos los vectores).
Vamos a la 2da. Ley de la Dinámica:
ΣF = m a
N — P = m . a
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Según informa el enunciado, la fuerza que hace el piso es vale 4/5 lo que vale el peso:
4/5 P — P = m . a
— 1/5 P = m . a
— 1/5 m . g = m . a
— 1/5 g = a
a = — g/5
Este resultado me está diciendo que la aceleración del pasajero, contrariamente a lo que yo supuse en el diagrama... apunta hacia abajo... es negativa. Pero eso no implica que el ascensor esté bajando... podría estar subiendo y frenando, o bajando y yendo cada vez más rápido. Además tenemos el valor de la aceleración... o sea que... |
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| d) ascendiendo y frenando con una aceleración de g/5. |
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Nota: Los ascensores son sistemas ideales para pensar situaciones físicas. Y son tan sencillos y familiares que no necesitamos ir al ascensor para predecir el resultado de los experimentos que nos planteemos. Los llamamos experimentos mentales. Eso no hace que nuestro cariño por los ascensores disminuya un ápice. |
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DESAFIO: ¿Cuánto debería valer la fuerza que hace el piso del ascensor para que sea válida cada una de las otras respuestas?
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Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización ago-08. Buenos Aires, Argentina. |
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