Enunciado

dificultad
Dificultad intermedia para los ejercicios de nivel avanzado

La masa de la imagen cuelga de una cuerda cuya masa podemos despreciar. Suponiendo que queremos hacerla subir con una aceleraci贸n de valor a=3m/s2, determina la tensi贸n que experimentar谩 la cuerda. Sup贸n g=10m/s2.

Masa suspendida por cuerda

Soluci贸n

Consideraciones previas

Como en cualquier problema de fuerzas, lo primero es saber las que聽actuan en el objeto, y dibujar el diagrama de fuerzas. Son la tensi贸n de la cuerda, T, y el peso del cuerpo P=mg.

Despues aplicaremos el principio fundamental de la din谩mica o Segunda ley de Newton que afirma que la fuerza resultante en un sistema de fuerzas es igual al producto de la masa por la aceleraci贸n (masa invariable).

Diagrama de cuerpo libre

Diagrama de cuerpo libre

En la ilustraci贸n, las fuerzas que act煤an sobre la masa de nuestro problema. Si el valor de la tensi贸n no coincide con el valor del peso, aparecer谩 una aceleraci贸n. En este caso, hemos inclu铆do la aceleraci贸n (hacia arriba) a la que se ver铆a sometido el cuerpo si el valor de la tensi贸n es mayor que el valor del peso.

Datos

  • m=15 Kg
  • a=3 m/s2
  • g=10 m/s2
  • T=驴?

Resoluci贸n

Sabiendo que el conjunto de fuerzas son la tensi贸n de la cuerda y el peso; y por la segunda ley de Newton:

T+mg=ma

Utilizando el criterio de signos seg煤n ejes cartesianos, que coincide con el criterio seg煤n sentido del movimiento, resulta:

T-mg=maT=mg+a=195N

Autor art铆culo
Sobre el autor
Jos茅 Luis Fern谩ndez Yag眉es es ingeniero de telecomunicaciones, profesor experimentado y curioso por naturaleza. Dedica su tiempo a ayudar a la gente a comprender la f铆sica, las matem谩ticas y el desarrollo web. Ama el queso y el sonido del mar.

F贸rmulas

Estas son las principales f贸rmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teor铆a de los apartados relacionados. Adem谩s, en ellos encontrar谩s, bajo la pesta帽a F贸rmulas, los c贸digos que te permitir谩n integrar estas f贸rmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.

F贸rmulas
Apartados relacionados
P=mg
F=F1+F2+F3+...+Fn
F=ma

Y ahora... consulta m谩s ejercicios relacionados o la teor铆a asociada si te quedaron dudas.

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