Problemas de poleas física clase 11 pdf
Contenido
En esta página he reunido una colección de problemas de poleas para ayudarte a entender mejor los sistemas de poleas. Las ecuaciones requeridas y la lectura de fondo para resolver estos problemas se dan en la página de la fricción, la página del equilibrio y la página de la segunda ley de Newton.
Un bloque de masa m es arrastrado, mediante una polea, a velocidad constante a lo largo de una superficie inclinada con un ángulo θ. El coeficiente de fricción cinética es μk, entre el bloque y la superficie. Determine la fuerza de tracción F. Respuesta: mgcosθμk+mgsinθ
Dos bloques de masa m y M están conectados mediante una polea con una configuración como la mostrada. El coeficiente de fricción estática es μs, entre el bloque y la superficie. Cuál es la masa máxima m para que no se produzca deslizamiento? Respuesta: m máxima = Mμs
Dos bloques de masa m y M están conectados mediante una polea con una configuración como la mostrada. El coeficiente de rozamiento estático es μs, entre el bloque y la superficie. Cuál es la masa mínima y máxima M para que no se produzca deslizamiento?
Dos bloques de masa m y M están conectados a través de una polea con una configuración como la mostrada. El coeficiente de rozamiento estático es μs, entre los bloques y la superficie. ¿Cuál es la masa máxima m para que no se produzca deslizamiento? Respuesta: Máxima m = Mμs/(sinθ-cosθμs)
Problemas con las poleas y soluciones
Los alumnos continúan explorando la historia de la construcción de una pirámide, aprendiendo sobre la máquina simple llamada polea. Aprenden cómo se puede utilizar una polea para cambiar la dirección de las fuerzas aplicadas y mover/levantar objetos extremadamente pesados, y las poderosas ventajas mecánicas de utilizar un sistema de poleas múltiples. Los alumnos realizan una sencilla demostración para ver las ventajas mecánicas del uso de una polea, e identifican las aplicaciones de las poleas en la ingeniería moderna. En una actividad práctica, ven cómo una polea puede cambiar la dirección de una fuerza, la diferencia entre poleas fijas y móviles, y la ventaja mecánica obtenida con poleas múltiples / combinadas. También aprenden las muchas maneras en que los ingenieros utilizan las poleas para fines cotidianos.
Los ingenieros son expertos en explotar las ventajas de las máquinas simples en todo tipo de aplicaciones del mundo real que benefician a la sociedad. Incorporan las ventajas mecánicas de las poleas en el diseño de muchas estructuras, máquinas, productos y herramientas de hoy en día, como grúas, ascensores, astas de bandera, tirolinas, motores, anillos/cadenas de bicicleta, tendederos, cubos/cuerdas de pozos de agua, dispositivos de escalada, persianas y barcos de vela/pesca. Utilizando múltiples poleas junto con motores y componentes electrónicos, los ingenieros crean complejos dispositivos modernos que realizan mucho trabajo con muy poca energía.
Dinámica de los problemas de poleas soluciones pdf
A continuación vamos a centrarnos en los elementos de la resolución de problemas. Tenemos todas las herramientas que necesitamos, así que esto no implicará ninguna física nueva, pero la idea es presentarte algunos temas comunes que surgen en los problemas de mecánica física.
Uno de los dispositivos favoritos para los problemas de física es la polea. Como se dijo en la descripción de la fuerza de tensión, para empezar usaremos el modelo más simple, lo que significa que asumiremos que las poleas no tienen masa ni fricción. Las poleas se vuelven especialmente interesantes en situaciones como el siguiente ejemplo, en el que al menos una de las poleas puede moverse. Los dos bloques permanecen en reposo en el sistema de cuerdas y poleas que se muestra en el diagrama. Teniendo en cuenta esta información, ¿puedes concluir cómo se comparan las dos masas?
Cabe preguntarse por qué hay dos vectores de fuerza de tensión dibujados para la polea. La respuesta más sencilla es considerar lo que sentirías si cortaras la cuerda a ambos lados de la polea y sostuvieras un extremo en cada mano. Está claro que sentirías que ambos extremos de la cuerda tiran hacia abajo. Por lo tanto, según la tercera ley de Newton, ambos extremos de la cuerda están tirando hacia arriba de la polea. Con la polea sin masa y sin fricción, estas dos fuerzas de tensión también deben ser iguales, lo que explica por qué se etiquetan igual. Observa que el vector de tensión en el bloque también está etiquetado con el mismo nombre de variable. Esto se debe a que se trata de la misma cuerda, y nuestra suposición de poleas sin masa y sin fricción asegura que en cualquier lugar en el que midamos la tensión para un solo trozo de cuerda, será la misma.
Tensión en un sistema de poleas con dos masas
¿Qué es la fuerza de tensión? En latín, la palabra «tensión» significa «estiramiento». La fuerza que se aplica a la longitud de una zona flexible, como una cuerda o un cable, o una cadena, se denomina fuerza de tensión en física. Sabemos que un empuje o un tirón se indican con una fuerza de tensión. En física, nos encontramos con varios tipos de fuerzas como el peso, la fuerza normal, el empuje, la colisión, etc. La fuerza o potencia en función de cómo funciona y se transmite puede ser la capacidad de contacto o sin contacto. La fuerza de tensión es la fuerza de contacto que se transmite con una longitud media flexible.A menudo se denomina la potencia del «par acción-reacción», la tensión se aplica a cada componente del objeto adaptable. Si consideramos cualquier enlace cruzado, la parte de la cuerda de un lado de la sección transversal utilizará la fuerza de acción sobre la parte de la cuerda del otro lado en la sección transversal. Del mismo modo, la segunda parte del cable utiliza la fuerza de reacción de la primera parte. Por lo tanto, en cualquier sección transversal, podemos ver que las fuerzas de tensión actúan en ambos lados. En los extremos, la cuerda ejercerá presión sobre el objeto conectado a ella (la fuerza de gravedad), y el objeto utilizará la fuerza de reacción de la cuerda hacia él. La dirección de esta fuerza corresponde a la longitud de la cuerda.Cosas a recordar
