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

  

¡no me salen!

NMS 1.28* - Dos cuerpos A y B unidos por una soga descienden verticalmente con movimiento uniforme. Indicar cuál de las siguientes afirmaciones es la única correcta:

□ La velocidad es constante porque las tensiones que actúan sobre cada cuerpo son iguales y opuestas.
□ La velocidad de ambos cuerpos es la misma porque la masa de la soga es despreciable.
□ Los cuerpos descienden sin acelerar porque las tensiones son mayores que los pesos.
□ El movimiento es uniforme porque la fuerza resultante sobre cada cuerpo es nula.
□ Si la velocidad es constante la masa de la soga no puede ser despreciable. □ El movimiento es uniforme porque la aceleración de la gravedad es constante.

* Este ejercicio formó parte del primer examen parcial de Física del CBC tomado en noviembre de 2012. Para ver el tema de examen completo hacer click acá.

A veces me cuesta creer que los profesores tengan tanta creatividad para el verso. ¡Cuánta pavada! Bueno... es lo que hay. Si te parece vamos a resolverlo así: primero te hago los DCL para los cuerpos, así podemos argumentar sin tanta vuelta. Después te pongo la correcta con su justificación. Y después nos divertimos falsando el resto de las opciones.
   

Ahí tenés los dos cuerpos. B es que está arriba y A el de abajo.

Sobre A actúan solo dos fuerzas: su peso, PA, y la tensión, T, que hace la soga que lo une a B.

Sobre B actúan tres fuerzas: su peso, PB, la tensión, T, y la fuerza que desciende al conjunto, F, que si la ejerce otra cuerda bien podría ser otra tensión (lógicamente, diferente a la anterior).

La clave de todo el asunto es que el enunciado afirma que el conjunto se mueve con movimiento uniforme, o sea velocidad constante, o sea aceleración nula. La aceleración de cada cuerpo vale cero.

El hecho que de que conjunto esté descendiendo no afecta nuestros razonamientos en lo más mínimo. Lo mismo ocurriría si estuvieran ascendiendo, o si estuviesen en reposo, o si el conjunto se moviese de costado. Lo que le importa a la dinámica son las aceleraciones.

   

Vamos con la correcta:

   

□ El movimiento es uniforme porque la fuerza resultante sobre cada cuerpo es nula.

    

¡Qué fácil! ¡Un regalo! La opción correcta no es más que una formulación del principio de inercia: si un cuerpo tiene aceleración nula (movimiento uniforme) es porque la suma de todas las fuerzas que actúan sobre él (la resultante) es nula. De no creer...

Vamos con las falsas:

□ La velocidad es constante porque las tensiones que actúan sobre cada cuerpo son iguales y opuestas. ¡Qué zonzera! Las cuerdas ideales, sin masa, siempre hacen igual fuerza en ambos extremos. Por eso tienen el mismo nombre, T. Si pudiesen ser diferentes les tendríamos que poner nombres diferentes, por ejemplo TA y TB. Pero siendo una cuerda ideal las tensiones son iguales hagan lo que hagan los cuerpos, y tengan la aceleración que tengan.

□ La velocidad de ambos cuerpos es la misma porque la masa de la soga es despreciable. Si la velocidad de los cuerpos es la misma es porque la soga es inextensible... propiedad que es independiente de su masa.

□ Los cuerpos descienden sin acelerar porque las tensiones son mayores que los pesos. Cualquiera... los cuepors descienden sin acelerar porque la sumatoria de las fuerzas que actúan sobre cada uno de ellos es nula.

□ Si la velocidad es constante la masa de la soga no puede ser despreciable. Claro, la masa no puede ser despreciable, y además debe ser de color ocre... ¡Qué tiene que ver! La masa de la soga bien podría ser apreciable y aún así los cuerpos podrían moverse con velocidad constante. Suponete que en lugar se una soga los cuerpos están unidos por una cadena de acero... ¿la grúa que los mueve haciendo la fuerza F... ¿estará impedida de moverlos con aceleración nula? ¡Por favor!

□ El movimiento es uniforme porque la aceleración de la gravedad es constante. Sí... claro... y porque mi tía se compró un felpudo de lana verde.

    
   

DESAFIO: ¿Qué habría que cambiar en los DCLs si la soga que une los cuerpos tiene masa no despreciable?

  
Algunos derechos reservados. Se permite tu reproducción recitando en la fuente. Última actualización jul-14. Buenos Aires, Argentina.