Dos personas A y B están tirando de los dos extremos de una cuerda (como lo hace la gente en la guerra de tirones). La persona A tira de la cuerda con una fuerza = 10 N y la persona B está tirando del otro extremo de la cuerda con una fuerza = 20 N. De acuerdo con el tercero de Newton, la cuerda también jalará a la persona A con una fuerza = 10 N y a la B con una fuerza = 20 N. Significa que la tensión en un extremo de la cuerda es de 10 N y en el otro extremo es de 20 N (debido a la definición de tensión). ¿Es correcto? En caso afirmativo, entonces la fuerza de tracción sobre A por parte de la cuerda solo dependerá de la fuerza ejercida por A sobre la cuerda y no dependerá de la fuerza aplicada por B sobre la cuerda. En ese caso, si B está tirando de la cuerda con una fuerza = 1000 N y A está tirando del otro extremo de la cuerda con una fuerza = 10 N, entonces la tensión en ese extremo (donde A está aplicando la fuerza) será solo 10 N. Esto significa la fuerza con la que la cuerda tira de A será de solo 10 N. ¿Es posible?
Su problema surge de una suposición implícita: que las cuerdas siempre transmiten tensión sin cambios, o en otras palabras, que la tensión es la misma en todos los puntos de una cuerda.
En realidad, esto es cierto en una de estas situaciones:
Por lo que habrá que ver si uno u otro es consistente con tus datos. No dijiste nada sobre la masa de la cuerda, tomémoslo de (generalmente será más bajo). La fuerza neta sobre la cuerda es , entonces el centro de masa de la cuerda tendrá una aceleración .
Es obvio que tal estado de cosas sólo puede durar una pequeña fracción de segundo. Terminará cuando ambas personas apliquen fuerzas iguales. Tenga en cuenta que durante la aceleración, la tensión a lo largo de la cuerda no es uniforme. Puedes convencerte de eso aplicando la segunda ley de Newton a cualquier segmento de cuerda. Su aceleración requiere diferentes fuerzas actuando en sus extremos.
Si, en cambio, la masa de la cuerda es realmente despreciable, entonces sus datos son simplemente imposibles: las dos personas no pueden aplicar fuerzas diferentes a la cuerda.
No, la tensión es igual en toda la cuerda, pero las fuerzas que tiran de cada persona (y mueven efectivamente a la persona más débil y la cuerda hacia la persona más fuerte) resultan de sumar las fuerzas considerando la dirección en que se aplican (es decir, una de tendrán signo negativo).
Esta información debería ser suficiente para averiguar cuál es la tensión en la cuerda si piensas en qué situación todas las fuerzas aplicadas actúan solo como tensión y en qué punto parte de la fuerza provocará el movimiento.
"La fuerza de tracción ejercida por la cuerda sobre A solo dependerá de la fuerza ejercida por A sobre la cuerda y no dependerá de la fuerza aplicada por B sobre la cuerda".
Como una manera de hablar, sí. Pero no la manera correcta de hablar. la fuerza de sobre la cuerda siempre será igual a la fuerza de la cuerda sobre independientemente de lo que está haciendo. Pero eso no significa que ambas fuerzas no aumentarán a medida que tira más fuerte.
granjero
una mente curiosa