¿Cómo resolver problemas de estática, resortes?
En el gráfico 1 se muestra un bloque de 5 kg en reposo, unido a un resorte, dentro de una caja. En el grafico 2 se muestra el mismo sistema pero invertido, ademas, el bloque presiona a la caja con una fuerza que es el doble de la fuerza con q presiona la caja en el grafico 1. Determine en el modulo de la fuerza con que el bloque presiona l caja en el grafico 2.
2 Respuestas
P1 = presion ( o fuerza) en tapa superior.
P2= presion ( o fuerza) en tapa inferior.
P1 + P2 = 0 .....................................P2 - 2P1 = mg = 50 N.
Resolves el sistema y llegarias a que ... P2 = 33.33 N.
Yo me imagino las fuerzas que interactuan del siguiente modo
Donde:
P: es el peso de la caja (5Kg * 9.8 m/s^2 = 49N)
R: Es la fuerza del resorte (-k * Delta X, no dice nada que cambie la longitud del resorte, y no hay mayores datos, por lo que asumo que el desplazamiento del resorte se mantiene constaste en ambas situaciones -lo que hace que R no cambie)
F1: fuerza ejercida sobre la tapa
F2: fuerza ejercida sobre la tapa (además es el dato que están pidiendo)
Además, como todo el sistema está en reposo, sabemos que
F1 + P - R = 0 por lo que F1 = R - P
R + P - F2 = 0 por lo que F2 = R + P
y también nos dicen que F2 = 2F1
Reemplazo F2 y F1 en la última expresión:
R + P = 2 (R - P)
R + P = 2R - 2P
R = 3P
Reemplazo
F2 = R + P
F2 = 3P + P
F2 = 4P
F2 = 4 * 49N = 196N
El resultado es totalmente diferente al que le dio a Albert (obviamente, ya que ambos supusimos cosas distintas), así que revisa cual de los dos se ajusta mejor a los supuestos de tu problema.
Salu2