Page 110 - Libro Hipertextos Fisica 1

Ley fundamental de la dinámica - Segunda ley de Newton

EJEMPLOS

3. Un objeto de 10,0 kg de masa se encuentra sus-
pendido del techo de un ascensor por medio de
un dinamómetro. Determinar la lectura del dina-
mómetro (esta es la fuerza que él ejerce sobre el a a
cuerpo) si:
a. El ascensor asciende con aceleración de 2 m/s .
2
b. El ascensor desciende con aceleración de 2 m/s .
2
T T
Solución:
a. En la figura se muestran las fuerzas que actúan
sobre el objeto.
Si el ascensor sube con aceleración constante de mg mg
2
2 m/s , la fuerza neta se expresa como: b. Si el ascensor baja con aceleración constante de
2
F neta 5 m ? a 5 10,0 kg ? 2 m/s 5 20,0 N 2 m/s , la fuerza neta se expresa como:
2
El peso del objeto es: F neta 5 m ? a 5 210,0 kg ? 2 m/s 5 220,0 N.
2
w 5 m ? g 5 10,0 kg ? 9,8 m/s 5 98 N El peso del objeto es:
2
2
Por tanto, w 5 m ? g 5 10,0 kg ? 9,8 m/s 5 98 N
F neta 5 T 2 (m ? g) Por ende,
T 5 F 1 (m ? g) Al despejar T F neta 5 T 2 (m ? g)
neta
T 5 20 N 1 98 N Al remplazar T 5 F neta 1 (m ? g) Al despejar T
T 5 2 20 N 1 98 N Al remplazar
T 5 118 N Al calcular
Esto muestra que cuando el ascensor acelera hacia T 5 78 N Al calcular
arriba, aparentemente el objeto pesa 118 N. Esto muestra que cuando el ascensor acelera hacia
abajo, aparentemente el objeto pesa 78 N.

2.3 La fuerza de rozamiento

Como lo hemos descrito, las superficies, en general, no son
perfectamente lisas y presentan una serie de rugosidades que en
ocasiones encajan con las de otra superficie cuando se encuentran
en contacto. Así, cuando se intenta desplazar un cuerpo sobre
una superficie o cuando un cuerpo se desliza sobre ella, aparece
la fuerza de rozamiento, opuesta a la dirección del movimiento.

2.3.1 Fuerza de rozamiento estático

Si al intentar mover un vehículo, empujándolo, este permanece
inmóvil, se puede afirmar que la aceleración del vehículo es igual
a cero, debido a que la suma de las fuerzas que actúan sobre él es
igual a cero.
La fuerza, F , que se ejerce sobre él se equilibra con la fuerza de ro-
F
zamiento, F , puesto que el objeto permanece inmóvil. A este tipo
r
de rozamiento se le denomina fuerza de rozamiento estático.
F Puede ocurrir que aunque se aumente la fuerza con la cual se
r
Figura 5. El automóvil no se mueve, por tanto, la suma empuja el vehículo, este permanezca inmóvil; lo que indica que la
de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero. fuerza de rozamiento estático también aumenta, es decir F 5 F .
r

110 © Santillana

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