Page 162 - Libro Hipertextos Fisica 1

Rotación de sólidos

EJEMPLOS

1. Una regla homogénea de un metro de longitud 2. Una regla de 100 cm se suspende de una cuerda
que pesa 3 N se suspende de un hilo. Si en el en un punto ubicado a los 30 cm de uno de
extremo izquierdo se cuelga un objeto de 5 N, sus extremos. Al colgar una pesa de masa 200
determinar: gramos en dicho extremo, la regla permanece
a. La distancia al eje de rotación (punto de donde horizontal. Si el punto de aplicación del peso en
suspende la regla) a la que se debe aplicar una la regla es su punto medio, determinar:
fuerza de 20 N para que la regla permanezca a. El peso de la regla.
horizontal en equilibrio. b. La masa de la regla.
b. La tensión que soporta la cuerda que sostiene
la regla. Solución:
a. Sobre la regla actúan la tensión de la cuerda que
la sostiene, la fuerza ejercida por la pesa cuya
masa es 200 g y el peso mg de la regla. La tensión
no produce efecto de rotación pues está aplicada
sobre el eje de rotación.

Solución:
a. El peso mg de la regla y la tensión que ejerce el hilo
que la sostiene no producen efecto de rotación,
puesto que están aplicadas en el eje de rotación.
Como, las fuerzas F y F son perpendiculares a la La fuerza F aplicada por la pesa es igual a su peso,
2
1
regla se tiene que: es decir:
2
r ? F 5 r ? F F 5 m ? a 5 0,200 kg ? 9,8 m/s 5 1,96 N
1 1 2 2 Por tanto,
r 1 ? F 1
r 2 5 Al despejar r 2
?
F 2 r 1 ? F 1 0,30 m1,96N
F 2 5 5 5 2,94 N
0,50 m 5 N r 2 0,2m
�
r 2 � � 0,125 m Al remplazar
20 N

y calcular El peso de la regla es 2,94 N.
La fuerza de 20 N se debe aplicar a 12,5 cm del b. La masa de la regla se obtiene mediante la expre-
punto O. sión:
b. Se debe cumplir que las fuerzas aplicadas sobre la m ? g 5 2,94 N
regla sumen cero, por tanto, para determinar la Luego,
tensión de la cuerda, tenemos que: m 5 2,94 N 5 0,3 kg
T 5 (0, T) 9,8m/s 2
mg 5 (0, 23) La masa de la regla es 300 g.
F 5 (0, 25)
1
F 5 (0, 220)
2
F neta 5 (0,0)

Luego, F 1
50 cm
T 2 3 N 2 5 N 2 20 N 5 0
De donde, T 5 28 N.
La tensión que soporta la cuerda mide 28 N.

162 © Santillana

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