NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de Newton)
|
|
|
| |
FIS d1.07 - Una persona cuya masa es de 60 kg se encuentra en un ascensor. Determinar la fuerza que ejerce el piso sobre la persona cuando el ascensor:
a) sube con movimiento uniforme.
b) baja con movimiento uniforme.
c) sube acelerando con una aceleración de 3 m/s².
d) baja acelerando con una aceleración de 3 m/s².
e) baja frenando acelerando con una aceleración de 3 m/s².
f) sube frenando acelerando con una aceleración de 3 m/s².
g) Se corta la soga del ascensor. |
|
Hay una discusión larga y cualitativa de este mismo problema en el FIS 2, te conviene empezar por ahí. En ese ejercicio elegí un SR que apuntaba hacia abajo. Ahora, para compensar, voy a elegir el opuesto.
Ahí está el DCL, sólo dos fuerzas, el peso P, y la normal, N. Tené en cuenta que el peso del hombre es una constante, en este caso igual a 600 N, y su masa 60 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
|
|
|
|
 |
Vamos a los casos c) y e) la aceleración apunta hacia arriba y su valor es 3 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 = 600 N + 60 kg . 3 m/s²
|
|
|
|
|
Casos d) y f) 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 = 600 N + 60 kg . (— 3 m/s²)
N = 600 N — 60 kg . 3 m/s²
|
|
|
|
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 = 600 N + 60 kg . (— 10 m/s²)
N = 600 N — 60 kg . 10 m/s²
|
|
|
|
| |
|
| |
| 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? |
|
 |
| DESAFIO: ¿Qué indicaría una balanza si el ascensor subiera con una aceleración hacia arriba igual a g? ¿Podría darse una situación así? |
|
| Algunos derechos reservados.
No apto para su lectura durante una caída libre. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización nov-06. Buenos Aires, Argentina, América del Sur, Planeta Tierra, Sistema Solar, Galaxia Vía Láctea, Universo. |
|
|
|
