Problema n° 2 de dinámica, aceleración de un cuerpo en movimiento - TP08

Enunciado del ejercicio n° 2

a) Calcular la aceleración que adquiere el sistema de la figura cuando se le aplica una fuerza F = 20 N, si m₁ = 4 kg y m₂ = 6 kg.

b) ¿Cuál es la fuerza que ejerce el bloque 1 sobre el bloque 2?

Desarrollo

Datos:

m₁ = 4 kg

m₂ = 6 kg

F = 20 N

Fórmulas:

F = m·a

Condición de equilibrio (Primera ley de Newton):

∑F = 0

Solución

Condición de equilibrio:

∑F = 0

Hay movimiento, por tanto:

∑F = m·a

a)

Planteamos la sumatoria de las fuerzas para el sistema:

F + F₁₂ - F₂₁ = mₜ·a

F₁₂ = F₂₁

F = mₜ·a (1)

Despejamos la aceleración a:

Reemplazando por los datos y calculamos:

a = 2 m/s²

Resultado a), la aceleración del sistema es:

a = 2 m/s²

b)

Con el dato de la aceleración del sistema hallamos F₁₂, ambos bloques se mueven juntos, por lo que la aceleración es la misma para ambos:

F₁₂ = m₂·a

Reemplazando por los datos y calculamos:

F₁₂ = 6 kg·2 m/s²

F₁₂ = 12 kg·m/s²

Resultado b), la fuerza que ejerce el bloque 1 sobre el bloque 2 es:

F₁₂ = 12 N

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

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Ejemplo, cómo calcular la aceleración de un cuerpo en movimiento.