ejercicio 2 1 4
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Resultado de aprendizaje 2.1Ejercicio número 4
Equilibrio traslacional
Módulo: Interpretación de fenómenos físicos de la materia
Docente: Pablo Prieto GutiérrezSemestre 11415
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Un bloque de 200 N descansa sobre un plano inclinado sin fricción, que tiene una pendiente de 30°. El bloque está atado a una cuerda que pasa sobre una polea sin fricción colocada en el extremo superior del plano y va atada a un segundo bloque. ¿Cuál es el peso del segundo bloque si el sistema se encuentra en equilibrio?
Ejercicio 4
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Se elabora el bosquejo del problema y se traza el diagrama de cuerpo libre de cada blo que. Luego se aplica la primera condición de equilibrio a cada diagrama para determinar el valor del peso suspendido W .
Plan para solucionarlo
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Solución Para el peso suspendido, 2 Fy = 0 da por resultado
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Considerando el diagrama para el bloque que se halla sobre el plano inclinado, deter minamos las componentes de cada fuerza ejercida en él como se muestra en la tabla
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Al aplicar la primera condición de equilibrio se obtiene
y puesto que la tensión T en la cuerda es igual al peso W1 se dice que se necesita un peso de 100 N para mantener el equilibrio
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5 . Finalmente, se resuelve para las fuerzas desconocidas. A partir de la ecuación (4.4) y como sen 60° = 0.866, entonces
0.866A = 100 N
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que puede simplificarse por sustitución de funciones trigonométricas conocidas; o sea:-0.5A + 0.7075 - 0
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Se necesita más información para resolver esta ecuación. Obtenemos una segunda ecua ción sumando las fuerzas a lo largo del eje y, lo que resulta
0.866A + 0.707B = 200 N
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La fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque de 200 N se determina a partir de la ecuación (4.9), aunque este cálculo no fue necesario para determinar el peso W .
n = (200 N) sen 60°= 173 Ib
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Bibliografía: Tippens, P. Física conceptos y aplicaciones;
Mc. Graw Hill, séptima edición http://conaeropago.blogspot.mx/