¿Dos personas halan de un cuerpo de 100kg con fuerzas de 1500N y 2000N calcular la aceleración de la masa si : ?
Dos personas halan de un cuerpo de 100kg con fuerzas de 1500N y 2000N calcular la aceleración de la masa si :
a - las fuerzas que se ejercen horizontalmente en el mismo sentido.
B - las fuerzas actúan horizontalmente en sentido contrario.
C - las fuerzas forman entre si un ángulo de 60°
Para calcular la aceleración haremos uso de la 2 ley de Newton : F = ma ,
siendo F la fuerza, m la masa y a la aceleración.
A) si las fuerzas se ejercen en el mismo sentido, tenemos que la fuerza
total ejercida es la suma de las dos fuerzas, esto es F = 1500 + 2000 = 3500 N, o bien F ^ = 3500 N x * (puesto que la fuerza es una magnitud
vectorial).
Entonces tenemos que : a = F / m = 3500 / 100 = 35m / s ^ 2
b) si las fuerzas actúan en sentido contrario la fuerza resultante será la resta entre ambas, es decir :
F = 2000 - 1500 = 500 N, o bien expresado como vector (igual que antes)
Ahora entonces tendríamos que a = F / m = 500 / 100 = 5m / s ^ 2
c) Ahora las dos fuerzas forma entre si un ángulo de 60º.
En este apartado haría falta ver el dibujo para ver hacia donde apuntan los vectores de las fuerzas,
supongamos que una de las dos fuerzas se aplica paralela al eje x
positivo, mientras que la segunda fuerza está formando un ángulo de 60º
con la primera fuerza, entonces vamos a descomponer esta segunda fuerza
para ver su contribución en el eje x y su contribución en el eje y.
Supongamos que la fuerza que está sobre el eje x es la de 2000 N, esta es la fuerza 1 , F1
La fuerza total en el eje x será la suma de la fuerza 1 + la contribución de la fuerza 2, de 1500N
Esta contribución de la fuerza 2 es la proyección del vector F2 * sobre el eje x, esto es :
F2x = F2.
Coseno(ángulo),
el ángulo que forma con el eje x es el mismo ángulo que forma con el vector F1, 60º, así
que :
F2x = 1500.
Cos(60) = 750 N , entonces F2y = 1500.
Cos(30) puesto que 90 - 60 = 30º
así que F2y = 1300N
entonces en la dirección x tenemos que Fx = F1 + F2x = 2000 + 750 = 2750 N
mientras que la fuerza en el eje y es Fy = 1300 N, (la F1 está sobre x, no aporta nada al eje y)
esto es por si se quiere expresar el resultado en forma vectorial, con
las fuerzas descompuestas en sus respectivas direcciones,
ahora puedes calcular el vector aceleración para cada eje, y obtendrás
un vector ax y otro vector ay, y de aquí calcular la aceleración total,
etc.
Te lo dejo para ti ya que el cálculo es como a) y b)
SUERTE.