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Tema 02: Dinámica del punto

Subtema 01: Leyes de Newton

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Origen: Resnick I, 5, 10

Nivel: 1/3

Fuerza, aceleración, contacto

Dos bloques están en contacto en una superficie sin rozamiento apreciable. Se aplica una fuerza horizontal a uno de los bloques, como se ve en la figura. (a)Si m1 = 2 kg, m2 = 1 kg y F = 3 N, encontrad la fuerza de contacto entre los dos bloques. (b)Demostrad que si se aplica la misma fuerza a l otro bloque, la fuerza de contacto es de 2 N, que no es la misma que la obtenida anteriormente. Explicad el porqué.

S O L U C I Ó N:

DrawObject

(A)

...

Aplicando la segunda ley de Newton a todo el conjunto tendremos que

3 + F – F = (2+1)a ===> a = 1 m/s2

Aplicando la segunda ley de Newton solamente al cuerpo de 2 kg:

3 – F = 2 * 1 ===> F = 1 N

(Evidentemente, se obtiene lo mismo si se aplica la 2ª ley de Newton

al otro cuerpo: F = 1 * 1 = 1 N)

(B)

DrawObjectSi se empuja del revés, la aceleración del conjunto será la misma, pero cambiada de signo. Así pues, si aplicamos la segunda ley de Newton al cuerpo de 1 kg obtendremos que:

-3 + F = 1(-1) ===> F = 2 N

(Evidentemente, se obtiene lo mismo si se aplica la segunda ley de Newton al otro cuerpo: -F = 2(-1) ===> F = 2 N)

La diferencia radica en qué cuerpo empuja y cuál es empujado: si el grande empuja al pequeño necesita hacer menos fuerza transmitida (en el contacto) para moverlo que si es del revés.


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