Fisica

PROBLEMAS DE CLASE. ESTÁTICA
1. Un accidentado requiere que se le aplique tracción en la
pierna, lo cual se consigue mediante un sistema de poleas
como el mostrado en la figura.
(a) Si el ánguloθ = 45º, determinar qué peso hay que colgar
para que la tracción sea de 50 N.
(b) Si el ángulo fuese de 30º y se mantiene colgada la misma
pesa del apartado anterior, ¿cuál sería la tracción sobrela
pierna?

θ
θ

(a) Como la situación es estática (poleas en reposo, no giran) la tensión de la
cuerda es la misma en todos los tramos. Las poleas únicamente sirven
para cambiar de dirección.Todas las poleas están en reposo, luego la suma de las fuerzas que actúan
sobre cada una debe ser cero.
Diagrama de fuerzas
Requisito del enunciado: F = 50 N

∑

F
50
50
W=
=
=
= 25 2 N= 35.4 N
2 cos θ 2 2 / 2
2
(3.61 kg )

)

T =W
F = 50 N

polea central

F = 50 N

W

θ = 45º

X

T =W

T =W
θ
θ

T =W

X

θ = 45º

W

(b) Mismo W, distinto ángulo θ’= 30º

∑ F ′ = 2 W cosθ ′ − F ′ = 0

T =W
T =W

Y

FX = 2 W cos θ − F = 0

(

Diagrama de fuerzas

T =W
T =W

F ′ = 2 W cos θ ′ = 2 ⋅ 35.4 ⋅ cos 30º = 61.2 N

1

W

PROBLEMASDE CLASE. ESTÁTICA
2. Una persona está levantando con las manos una pesa
de masa M = 20 kg, lo cual le hace adoptar una postura
con el tronco inclinado 45º respecto a la vertical. Las
fuerzas queactúan sobre la columna del sujeto
aparecen en el esquema al margen. La tensión T es
debida a los músculos sacroespinales que tiran de la
columna vertebral desde la cadera, cuya acción
conjuntapuede describirse simplificadamente como la
de un solo músculo que se inserta en su parte superior a
2/3 de la longitud L (véase figura) formando un ángulo
de unos 10º con su eje. Considerando que lamasa del
tronco, la cabeza y las extremidades superiores es m =
50 kg, y que el centro de gravedad de estas partes del
cuerpo coincide con el punto de aplicación de la
tensión T, calcular...