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Fuerzas. U.2 Las leyes de la dinámica. A.27 Segunda ley de la dinámica. F C,L. ─ +. 4900 N. Con ayuda de una grúa se pretende subir 500 kg de ladrillos desde el suelo a 24 m de altura. Calcula la fuerza que debe hacer el cable sobre los ladrillos en los diferentes casos:. - PowerPoint PPT Presentation
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4º E.S.O.
Fuerzas
U.2 Las leyes de la dinámica
A.27 Segunda ley de la dinámica
FC,L
Con ayuda de una grúa se pretende subir 500 kg de ladrillos desde el suelo a 24 m de altura.Calcula la fuerza que debe hacer el cable sobre los ladrillos en los diferentes casos:
Las fuerzas que actúan sobre los ladrillos son:
Fuerza que hace la Tierra sobre los ladrillos
FT,L = 500 · 9,8 = 4900 N
La fuerza que hace el cable sobre los ladrillos
FC,L
El valor de esa fuerza depende de cómo
queramos que sea el movimiento de subida
de los ladrillos.
4900 NEstablecemos un criterio de signos.
Positivo hacia abajo
Negativo hacia arriba
─
+
Calcula la fuerza que debe hacer el cable sobre los ladrillos cuando los mantenemos en reposo en el aire.
Si está en reposo es una situación de equilibrio.
La suma de las fuerzas que actúan sobre los
ladrillos debe ser nula:
F = FT,L + FC,L = 0
4900 N + FC,L = 0
FC,L = – 4900 N
El signo negativo indica que la fuerza está
dirigida hacia arriba, lo que es razonable.
FC,L
4900 N
─
+
4900 N
Calcula la fuerza que debe hacer el cable sobre los ladrillos cuando suben con aceleración constante de 0,4 m/s2.
Suponemos que la velocidad aumenta. Por lo
tanto el signo de la aceleración será igual que
el de la velocidad. Como sube será negativo.
a = − 0,4 m/s2
Si aplicamos la segunda ley de la dinámica:
F = FT,L + FC,L = 500 · (−0,4) = −200 N
4900 N + FC,L = −200 N
FC,L = − 5100 N
El signo negativo indica que la fuerza está
dirigida hacia arriba, lo que es razonable.
También es razonable que el valor sea mayor
que el peso, pues no sólo hay que mantenerlo
sino que debe aumentar la velocidad.
FC,L
5100 N
─
+
4900 N
Calcula la fuerza que debe hacer el cable sobre los ladrillos cuando queremos que suban con velocidad constante de 2 m/s.
Si la velocidad es constante, la aceleración
será nula: a = 0 m/s2
Si aplicamos la segunda ley de la dinámica:
F = FT,L + FC,L = 500 · 0 = 0 N
4900 N + FC,L = 0 N
FC,L = − 4900 N
El signo negativo indica que la fuerza está
dirigida hacia arriba, lo que es razonable.
Es curioso que la fuerza necesaria para
mantener los ladrillos es igual que la necesaria
para subirlos con velocidad constante. Ambas
situaciones son dinámicamente equivalentes.
4900 N
FC,L
─
+
4900 N
¿En qué caso hay más peligro de que se rompa el cable?
La ruptura del cable será más probable
cuanto mayor sea la fuerza que deba hacer
el cable.
Por lo tanto, hay más peligro cuando
se quieren subir los ladrillos aumentando
la velocidad.
FC,L
─
+
4900 N
