¿Cómo resuelvo este problema del sistema de cadena de bloque?
Ritwik Oja
Este fue un problema en un examen que estaba resolviendo:
Tres bloques de masas , y están conectados a una cuerda sin masa sobre una mesa sin fricción como se muestra en la figura. Se tiran con fuerza . Si , , y , entonces tensión será
(a)
(b)
(C)
(d)
Llegué a un sistema de ecuaciones, pero siento que me perdí algo. las fuerzas en son en la dirección correcta y la tensión En la izquierda. El sistema, por supuesto, se está acelerando. Así que mi primera ecuación es .
El problema surge cuando llego al segundo bloque. Estoy realmente confundido en cuanto a qué fuerzas actúan sobre el segundo bloque y en qué dirección. Siento que es donde me equivoqué. La primera vez que hice esta pregunta en realidad cometí un error tonto y consideré una fuerza que no estaba actuando sobre el segundo bloque, pero que de hecho estaba siendo aplicada por el segundo bloque (tensión en la dirección correcta). El diagrama tampoco ayuda mucho. ¿Qué pasa con la dirección de y dado en el diagrama?
Necesito un poco de ayuda aquí. Los diagramas de cuerpo libre para los tres bloques serían de gran ayuda.
Respuestas (3)
verdelf89
Al sumar las fuerzas sobre cada masa, solo se tienen en cuenta las fuerzas que actúan directamente sobre ellas. Entonces, los 40N no se suman para la segunda masa porque esa masa solo tiene T1 tirando de ella hacia atrás y T2 tirando de ella hacia adelante. No olvides sumar las fuerzas sobre la última masa y comenzar a combinar las ecuaciones para resolver.
granjero
Las fuerzas que se muestran en su diagrama bien podrían estar allí para ayudarlo, pero también parecen haberlo confundido.
Si va a utilizar la segunda ley de Newton, primero defina el sistema que está considerando y luego dibuje el diagrama de cuerpo libre apropiado.
Los diagramas de cuerpo libre que muestran solo las fuerzas horizontales para las tres masas y las dos cuerdas (cada una considerada como un sistema separado) se muestran a continuación.
Fuerzas a y b (fuerza sobre la masa debido a la cuerda de la izquierda y la fuerza en la cuerda de la izquierda debido a la masa ), c y d , e y f , g y h son todos pares de la tercera ley de Nweton (igual en magnitud y opuesta en dirección.
Las fuerzas b y c , f y g representan las fuerzas en las dos cuerdas que, si se supone que las cuerdas no tienen masa, son iguales en magnitud y opuestas en dirección, por lo que la fuerza neta en cada cuerda es cero.
Debido a que también se supone que las cuerdas son inextensibles, la aceleración de cada una de las masas debe ser la misma.
Sin embargo, puede definir su sistema de diferentes maneras.
Si tomas misa
y masa
como un sistema, entonces la fuerza externa que actúa sobre ese sistema es la fuerza e de magnitud
hacia la derecha
Todas las demás fuerzas a , b , c , d son fuerzas internas y, por lo tanto, no es necesario considerarlas.
Del mismo modo, podría suponer que su sistema consta de las tres masas sobre las que actúa una fuerza externa i , .
dickfeynman
Una cuerda tira de los dos bloques unidos a ella con la misma cantidad de fuerza. (Dado por la tensión en la cuerda).
La ilustración es un poco confusa en realidad. La fuerza neta que actúa sobre el segundo bloque es T2-T1.
Este resultado es solo para una cadena sin masa.
Ritwik Oja
Nehal Samee
dickfeynman
dickfeynman
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