Inaecia

Física General 1
Proyecto PMME - Curso 2008

Instituto de Física
Facultad de Ingeniería – UdelaR

DINÁMICA DE LA PARTÍCULA
AUTORES
Ivana Devita, Alejandro Brusco, Federico Senattore
INTRODUCCIÓN
En este trabajo, estudiaremos el movimiento de un sistema de dos masas que están vinculadas por
una cuerda. De esta forma, el movimiento de cada una está relacionado con el movimiento de laotra. Resolveremos el ejercicio y luego procederemos a realizar algunos cambios, asignando
diferentes condiciones iniciales con el fin de ampliar el ejercicio de forma que podamos comprender
mejor el ejercicio. Estos cambios serán en cuánto a las aceleraciones, y la relación entre las masas.
LETRA DEL PROBLEMA

“Un hombre de pie sobre una plataforma, sujeta una cuerda de largo total ℓ que loune a un bloque
de masa M, a través de un sistema de poleas, como se muestra en la figura. El sistema hombreplataforma tiene también mas M. Inicialmente todo el sistema está en reposo con las dos masas a
la misma altura.
En el instante t = 0, el individuo comienza a recoger cuerda de modo tal, que el tramo de cuerda
entre la plataforma y el bloque se va acortando de modo tal que ɺɺ (medida enm/s2) es constante.
ℓ
Considere las poleas de masas y radios despreciables, y la cuerda sin masa e inextensible.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
a) El bloque llega a la polea que cuelga del techo antes
que la plataforma.
b) El bloque llega a la polea que cuelga del techo después
que la plataforma.
c) El bloque y la plataforma llegan simultáneamente a la
polea que cuelgadel techo.
d) Sólo el bloque llega a la polea que cuelga del
techo ya que la plataforma permanece en su
Bloque
posición inicial.
de
masa M
e) No es posible que el bloque o la plataforma
lleguen hasta la polea que cuelga del techo.”

Hombre parado
sobre plataforma

Cuerda
Plataforma

FUNDAMENTO TEÓRICO
Marcos de referencia inerciales
En general, la aceleración de un cuerpo dependede un marco de referencia con relación a
la cual se mide. Sin embargo, las leyes de la mecánica clásica son válidas solamente en
una cierta serie de marcos de referencia, es decir, de aquellos para los cuales todos los
observadores medirán la misma aceleración en un cuerpo en movimiento. La tendencia de
un cuerpo a permanecer en reposo o en movimiento lineal uniforme se llama inercia, losmarcos de referencia a los cuales se aplican las leyes de Newton se llaman marcos
inerciales. Nos referimos a marcos inerciales cuando un observador (en diferentes marcos
de referencia inercial) mide en todos el mismo valor de la aceleración. Cuando un marco de
referencia se mueve a velocidad constante en relación con otro, encontramos otro marco de
referencia inercial. Entonces no existe un marcoinercial único.

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Leyes de Newton
1era Ley de Newton
“En la ausencia de fuerzas exteriores, todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de
movimiento rectilíneo uniforme a menos que actúe sobre él una fuerza que le obligue a cambiar
dicho estado”.
La Primera ley constituye una definición de la fuerza como causa de las variaciones de
velocidad de los cuerpos e introduce en físicael concepto de sistema de referencia inercial. En
esta observación de la realidad cotidiana conlleva la construcción de los conceptos de fuerza,
velocidad y estado. El estado de un cuerpo queda entonces definido como su característica de
movimiento, es decir, su posición y velocidad que, como magnitud vectorial, incluye la rapidez,
la dirección y el sentido de su movimiento. La fuerza quedadefinida como la acción mediante la
cual se cambia el estado de un cuerpo.
2da Ley de Newton
Relaciona la fuerza total y la aceleración. Una fuerza neta ejercida sobre un objeto lo acelerará,
es decir, cambiará su velocidad. La aceleración será proporcional a la magnitud de la fuerza
total y tendrá la misma dirección y sentido que ésta. La constante de proporcionalidad es la
masa m del...