evaluacion psicologica

7. Leyes de Newton

1. Un bloque de 10 kg que está en un plano sin rozamiento e inclinado 300 con respecto a la horizontal, es sostenido mediante una cuerda, como se muestra en la figura.Determine la tensión de la cuerda y la magnitud de la fuerza normal (perpendicular al plano inclinado).

Primero: Se identifican todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo
T tensión de la cuerda
w pesodel cuerpo
N normal
Segundo: Se realiza el diagrama de cuerpo libre o aislado, donde se colocan todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo en estudio (bloque).


Tercero: Elegir un sistema dereferencia (de preferencia un eje perpendicular y otro paralelo al plano). Considerar el eje x positivo en la dirección (o posible dirección) de movimiento del cuerpo.

Cuarto: Se aplica la segundaley de Newton en forma de componentes rectangulares.


Quinto: Se descomponen todas las fuerzas en sus componentes rectangulares. Debido al sistema de referencia elegido, la normal N y la tensiónT, están sobre los ejes. La única fuerza que se descompone en este problema, es el peso. Sus componentes rectangulares son:


De esta forma, las fuerzas o componentes de fuerzas que se encuentransobre le eje de las x's son: la componente del peso wx y la tensión de la cuerda T, las cuales se sustituyen por la  Fx

Quedando:

Obsérvese que wx es positivo y que T es negativo, ya que apuntanen tales direcciones.
Sustituyendo el valor de wx

En este caso, el cuerpo está en reposo, por lo que no hay cambios de velocidad, ó lo que es lo mismo, no existe aceleración (ax = 0 ).Sustituyendo:

Resolviendo para la tensión:

Sustituyendo los valores:


La fuerza normal se determina a partir de la sumatoria de fuerzas en el eje de las y's.

Considerando también que no haymovimiento en el eje vertical ay = 0

Despejando a la normal y sustituyendo la componente vertical del peso:

Sustituyendo los valores


2. Del problema anterior, suponga que la cuerda se rompe....