Considere la máquina doble de Atwood a continuación:
Entiendo que el enfoque clásico para una solución para la aceleración de cada masa implica establecer la tensión en la cuerda superior igual al doble de la cuerda inferior para lograr el equilibrio en la polea inferior. El razonamiento común es que "dado que la polea no tiene masa, debe estar en equilibrio, de lo contrario tendría una aceleración infinita".
Si bien entiendo que este razonamiento debe ser correcto, seguramente si la polea inferior está en equilibrio no habría aceleración de m 1 en absoluto , lo cual no puede ser correcto. Por lo tanto, ¿bajo qué condiciones son físicamente útiles las aceleraciones subsiguientes derivadas? ¿Están en el límite cuando la masa de las poleas masivas reales tiende a cero?
La polea inferior sostiene dos masas, que explican la aceleración.
Una forma de evitar confusiones al analizar los movimientos de las poleas es escribir las ecuaciones dinámicas del movimiento sin los supuestos de baja inercia, que pueden aplicarse a algunas de las poleas, y luego despreciar las masas de las poleas. Al hacerlo, es claro que términos tales como y que surgen en las ecuaciones dinámicas se pueden ignorar si . Al notar que la aplicación de este supuesto no requería ningún supuesto adicional sobre la magnitud de , es evidente que la polea denotada por no necesita estar en equilibrio en el análisis que incluye la suposición de masa despreciable. En general, tales confusiones son el resultado de fusionar conceptos de análisis estático cuando se realiza un análisis dinámico y se evitan fácilmente haciendo este último como una cuestión de política como medida de seguridad (aunque podría hacer que el análisis consuma más tiempo del necesario cuando el el sistema es completamente estático, es decir, no tiene cuerpos aceleradores).
Prateek Mourya
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