¿Cómo se resuelve este ejercicio de física (dinámica)?
Se trata de un ejercicio de física mecánica que me tiene pensando:
Un hombre de 72kg está de pie sobre una báscula de resorte en un ascensor. Partiendo del reposo, el ascensor sube y alcanza una rapidez máxima de 1,2m/s en 0,80 segundos. El ascensor viaja con esta rapidez constante por 5,0 segundos, experimenta una aceleración negativa uniforme durante 1,5 segundos y se detiene, ¿Qué lectura registra la balanza:
a) ... Antes de que el ascensor comience a moverse.
b) ... Durante los primeros 0,80 segundos.
c) ... Mientras el ascensor viaja con rapidez constante.
d) ... Durante la aceleración negativa.
1 Respuesta
a) la balanza esta detenida respecto del sistema tierra.Su lectura sera = peso del hombre en tierra firma = 72 Kg.= 720 N.
b) Durante los primeros 0.80 seg. Ha acelerado en ascenso hasta alcanzar 1.20 m/seg.
Aceleracion =( 1.20 - 0) / 0.80 = 1.50 m/seg^2
Su ecuacion será Fuerza = masa x aceleracion = 72 ( g + 1.50 ) = 82.8 Kg.
c) Al viajar con rapidez constante su traslado obedece al MRU... y no habrá fuerza inercial presente. Luego la balanza indica nuevamente el peso real = 72 Kg.
d) Al pasar los 5 segundos de MRU comienza a frenarse con aceleración = - 1.50 m/seg^2
Vale la ecuación de antes pero con la fuerza inercial negativa:
Fuerza = 72 (g- 1.50) = 61.2 Kg.
Ojo ... Hay una corrección:
La velocidad durante el trayecto como MRU saldría de:
Vf = Vo +at = 0 + 1.50 m/seg^ x 5 seg. = 7.50 m/seg.
Al comenzar a frenar seria:
Aceleracion = Vf - Vi / delta t = (0 - 7.50 m/seg) / 1.50 seg. = - 5 m/seg^2
La balanza indicaria mientras se esta frenando:
Peso ( durante la frenada) = 72 x ( g - 5 ) = 36 Kg.
