Ejercicios del módulo Interpretación de fenómenos físicos de la materia

1. Módulo: Interpretación de fenómenos
físicos de la materia
Docente: Pablo Prieto Gutiérrez
Semestre 11415

2. 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?

3.  Se elabora el bosquejo del problema y se
traza el diagrama de cuerpo libre de cada
bloque. Luego se aplica la primera condición
de equilibrio a cada diagrama para
determinar el valor del peso suspendido W .

5. Para el peso suspendido, 2 Fy = 0 da por resultado

6. Considerando el diagrama para el bloque que se
halla sobre el plano inclinado, determinamos las
componentes de cada fuerza ejercida en él como se
muestra en la tabla

7. 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

8. 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

9. que puede simplificarse por sustitución de funciones
trigonométricas conocidas; o sea:
-0.5A + 0.7075 - 0

10. Se necesita más información para resolver esta
ecuación. Obtenemos una segunda ecuación
sumando las fuerzas a lo largo del eje y, lo que
resulta
0.866A + 0.707B = 200 N

11. 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

12. Bibliografía:
 Tippens, P. Física conceptos y aplicaciones;
Mc. Graw Hill, séptima edición
 http://conaeropago.blogspot.mx/