Hallar la aceleración de un carrito que rueda sobre una mesa

El carro rueda sin fricción sobre la mesa. Tiene una masa de 1 k gramo . 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 1 k gramo , entonces acelera con 1.5 metro / s 2 , 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: F = 1 k gramo × 10 metro / s 2 = 10 norte y la fuerza que tira hacia la derecha es F = 2 k gramo metro / s 2 = 20 norte , por lo tanto la fuerza resultante es 10 norte A la derecha. Como el carro tiene una masa de 1 k gramo se acelera con 10 metro / s 2 .

b) La tensión en la cuerda izquierda es 10 norte (desde arriba) y a la derecha está 20 norte (también desde arriba).

c) Este no tengo ni idea de cómo hacerlo.

Las respuestas dadas en el libro son: a) 2.5 metro / s 2 , b) 12.5 norte y 15 norte , C) 4 norte

Respuestas (1)

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 F = 10 norte , entonces la aceleración será F metro 1 + metro 2 + metro 3 , dónde metro 1 , metro 2 , y metro 3 son la masa de los dos bloques y la masa del carrito. Entonces la solución será 10 4 k gramo = 2.5 metro / s 2 que es la respuesta a su pregunta "a". Ahora moviéndose a b, mira la imagen:ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, como puedes ver, hay 4 fuerzas actuando como metro 3 gramo 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 T 1 será 12.5 norte y T 2 será 15 norte . Ahora pasando a la pregunta c. La fuerza de fricción será 1 k gramo gramo m dónde m es el coeficiente de fricción. Ahora se sabe que la aceleración del bloque es 1.5 metro / s 2 entonces la ecuacion sera a = 2 gramo gramo F 2 k gramo + 1 k gramo + 1 k gramo dónde F es la fuerza de fricción. Así que reemplazando los valores obtenemos 1.5 metro / s 2 = 10 F 4 entonces 6 = 10 F entonces F = 4 norte . Así que creo que solucionaría tu problema.