El carro rueda sin fricción sobre la mesa. Tiene una masa de . A él se unen 2 cuerdas, que pasan por dos poleas sin fricción. Los pesos tienen masas como en la imagen.
a) ¿Qué tan grande es la aceleración del carro?
b) ¿Qué tan grande es la tensión en las cuerdas?
c) Reemplazamos el carro con una caja que también tiene una masa de , entonces acelera con , encuentre la fuerza de fricción entre la mesa y la caja".
Intenté hacer esto y obtuve todas las respuestas incorrectas, aunque pensé que sabía cómo hacerlo. Así es como lo hice:
a) La fuerza que tira del carro hacia la izquierda es igual a la fuerza que tira de los pesos hacia abajo, ya que el carro está sujeto con una cuerda a través de una polea. La fuerza que tira hacia la izquierda es igual a: y la fuerza que tira hacia la derecha es , por lo tanto la fuerza resultante es A la derecha. Como el carro tiene una masa de se acelera con .
b) La tensión en la cuerda izquierda es (desde arriba) y a la derecha está (también desde arriba).
c) Este no tengo ni idea de cómo hacerlo.
Las respuestas dadas en el libro son: a) , b) y , C)
No, tu solución es incorrecta. Encontraste la fuerza resultante y tomaste en consideración la masa del carro para calcular la aceleración, pero está mal. Debe tomar la masa de todo el sistema sobre el que actúa la fuerza resultante, por lo que en este caso la fuerza resultante
, entonces la aceleración será
, dónde
y
son la masa de los dos bloques y la masa del carrito. Entonces la solución será
que es la respuesta a su pregunta "a". Ahora moviéndose a b, mira la imagen:
Entonces, como puedes ver, hay 4 fuerzas actuando como no tendrá ningún efecto, ya que no hay fricción en este caso, por lo que habrá una tensión diferente en la cuerda en dos lados diferentes. Entonces será y será . Ahora pasando a la pregunta c. La fuerza de fricción será dónde es el coeficiente de fricción. Ahora se sabe que la aceleración del bloque es entonces la ecuacion sera dónde es la fuerza de fricción. Así que reemplazando los valores obtenemos entonces entonces . Así que creo que solucionaría tu problema.