Física Oficiales Cuerpo de Ingenieros

Física 2010 Oficiales Cuerpo de Ingenieros

ESTÁTICA. PROBLEMA.- Se construye una columna apilando 40 discos idénticos, unos encima de otros. El coeficiente de rozamiento entre discos es μ1 = 0,45 y el coeficiente de fricción estática con el suelo es μ2 = 0,5. Determinar sobre qué disco debe ejercerse una fuerza horizontal F para que el sistema permanezca en equilibrio. Indicar razonadamente las diferentes fuerzas que actúan, así como la fuerza neta.

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Aplicación Leyes de Newton

2ª Ley de Newton:

Fext = dP/dt -> F = m.a (si m = cte). ¡Ojo, que es una ecuación vectorial!.

Procedimiento para Resolución de Problemas aplicando las Leyes de Newton:

• Dibujar un esquema sencillo y claro del sistema.
• Dibujar un diagrama de cuerpo libre para aislar el objeto a analizar. Para sistemas que contengan más de un objeto, dibuje para cada objeto un diagrama de cuerpo libre.
• Aplicar la segunda Ley de Newton.
• Resuelva las ecuaciones de las componentes para las incógnitas.
• Verificar que los resultados obtenidos son coherentes con el diagrama de cuerpo libre.

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Problema Leyes de Newton

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Problema: Leyes de Newton

Fisica Escala de Suboficiales

Dos masas m1 y m2, situadas sobre una superficie horizontal sin fricción, se conectan mediante una cuerda ligera. Una fuerza F se ejerce sobre una de las masas a la derecha. Determinar: (A) La aceleración del sistema. (B) La tensión de la cuerda.

Utilicemos unos ejes de referencia, hacia arriba el sentido del Eje Y y hacia la derecha el sentido del Eje X.

(A) Diagrama Cuerpo Libre:

Aplicamos la segunda Ley de Newton.

Masa 1; Eje X:

T = 0

Se sabe, que por la segunda Ley de Newton: F = m.a

Por lo tanto: T = m1.a (I)

Masa 2; Eje X:

– T + F = 0

Se sabe, que por la segunda Ley de Newton: F = m.a

Por lo tanto: -T + F = m2.a

Se sustituye (I) en la anterior expresión:

-m1.a + F = m2.a

Se despeja el parámetro de la aceleración para resolver este apartado:

a = F/(m1 + m2)

(B) Para obtener el valor de la tensión en la cuerda ligera, usamos la expresión (I):

T = m1.a = m1.F/(m1 + m2)

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