La masa 2 subirá 4 metros con aceleración constante.
Luego seguirá subiendo con una velocidad que hay que determinar, hasta detenerse.
Debemos hallar la aceleración con que sube
Fuerzas sobre la masa 1 :
P = m g , hacia abajo ; T = tensión de la cuerda, hacia arriba.
Este cuerpo baja por lo que P es mayor que T :
m1 g - T = m2 a
Fuerzas sobre la masa 2
P = m g hacia abajo, T hacia arriba.
Sube por lo que T es mayor que P
T - m2 g = m2 a ; sumamos las dos ecuaciones (se cancela T)
(m1 - m2) g = (m1 + m2) a, de modo que :
a = 9, 80 m / s² (5 - 3) kg / (5 + 3) kg = 2, 45 m / s²
La velocidad de la masa 2 es : V = √(2 .
4 m .
2, 45 m / s²) = 4, 43 m / s
Luego la altura sobre los 4 metros es
H = (4, 43 m / s)² / (2 .
9, 80 m / s² = 1 m
Altura total, 5 metros.
Saludos Herminio.