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Ciruela | t o nt eras | @

NO ME SALEN PROBLEMAS RESUELTOS DE FSICA DEL CBC(Leyes de Newton, vnculos)

1.4- Un pasajero que viaja en ascensor est parado sobre unabalanza que marca un peso menor en un 40% al que indicara siel ascensor est uviese det enido. Ent onces, es posible que en esemoment o el ascensor est : a) subiendo cada vez ms rpido b) subiendo cada vez ms despacio c) subiendo con velocidad const ant e d) bajando cada vez ms despacio e) bajando con velocidad const ant e f) bajando en cada libre

Mir este problema es recontra sper hper mega sencillo . Es igualito al 1.3 dedinmica, el anterior a ste. Difiere s implemente en que una de las fuerzas que actuaes apenas un poquito menos evidente, y todo ocurre en un cuarto cerrado, elascensor, mientras que el 1.3 transcurre al aire abierto. Pero es lo mismo. Unapavada atmica. Lo curioso es que a los profesores de fs ica le encanta tomar esteejerc ic io en los exmenes y el resultado es s iempre el mismo: una masacregeneracional. Miralo conmigo, y despus contame.Como todos los problemas de dinmica tens que empezar por un DCL. Si no mehacs caso no me hago responsable de tu futuro acadmico. Es una obligacinmoral hacer bien el DCL, s i lo hacs mal o no lo hacs el problema no te sale ni conla ayuda de Maldacena.Ah tens el DCL correcto. Sobre el chabn actan so lamente dos fuerzas: su propiopeso, P, que es constante y vale s iempre lo mismo haga lo que haga el ascensor. Pno cambia, s iempre es vertical y apunta hacia abajo. Si el pasajero fuese yo, Pvaldra 80 kgf, o s i quers 800 N; puede cambiar con los meses y los aos, pero noen el transcurso del problema ste, ta c laro?

La otra fuerza que acta sobre el ato es la fuerza queel piso del ascensor (ok, en este caso el piso de labalanza) hace sobre l. En una fuerza perpendicular alpiso, por eso la llamamos normal, N, porque normal ess innimo de perpendicular, o sea que forma 90 gradoscon el piso.La balanza mide la fuerza N. No mide el peso -comotodos creen-, o en todo caso lo mide pero en formaindirecta. La prxima vez que vayas a una farmacia apesarte pods comprobarlo. Basta con que te muevasun poquito arriba de la balanza, que hagas pequeossaltitos o subas y bajes los brazos, vas a ver que laaguja marca cosas raras. No indica un valor constantecomo tu peso, marca las variac iones de la fuerza que elpiso hace sobre tus zapatos (o viceversa, que es lomismo). Para que esa fuerza, la normal, indique el valor

de tu peso hay que estar quieto. Tu acelerac in debeser cero... y esto nos lleva a la reso luc in del ejerc ic io.

Es muy sencilla, es una aplicac in inmediata de la segunda ley de Newton que diceque la sumatoria de todas las fuerzas que acten sobre un cuerpo es igual alproducto de su masa por su acelerac in, F = m a.Ac todos los vectores: las dos fuerzas y la acelerac in, son verticales. No importael SR que elijas, para arriba o para abajo. Lo que apunte para el mismo lado tieneque tener el mismo s igno. Por ejemplo en un SR que apunte hacia abajo...

P N = m aPara concretar: s i N es mayor que P la acelerac in va hacia arriba. Si N es igual a Pla acelerac in vale cero (y s lo entonces, la balanza indica mi peso, y s s iengord o mantengo la lnea). Y s i N es menor que P la acelerac in va hacia abajo.Es justamente el ltimo caso el relatado por el enunciado, Dice que la balanza indicaun valor un 40% menos que su peso (en mi caso indicara... a ver... 48 kgf), esoindica que la acelerac in va para abajo. El resto es interpretac in c inemtica. Si laacelerac in va para abajo, el ascensor baja cada vez ms rpido, o sube cada vezms lento. Por suerte de estas dos s lo hay una entre las opciones.

b) subiendo cada vez ms despacio

Ya que estamos analicemos todas las opciones y nos sacamos bien las dudas

Las dos opciones que s iguen describen s ituacionesdiferentes, pero en ambas la acelerac in vale cero. c) subiendo con velocidad const ant e e) bajando con velocidad const ant e(A propsito, faltara una opcin ms para estas ituacin dinmica... te anims a decir cul es?)Bueno, en cualquiera de las tres s ituaciones se da quela fuerza que hace el piso de la balanza, la normal, esigual al peso del pasajero y es en se momento en elque debe aprovechar para conocer su peso, s i leinteresa. (El problema es que los ascensores no suelentener un acelermetro entre el instrumental, de modoque no son buenos lugares para co locar balanzas).

Las opciones s iguientes describen s ituaciones en lasque la acelerac in apunta hacia arriba, espero que tequede c laro y concuerdes conmigo, a ver... a) subiendo cada vez ms rpido d) bajando cada vez ms despacioEn ambos casos debe ocurrir que la normal sea mayorque el peso del pasajero. En esos momentos convieneno mirar la balanza para no asustarse. No es tu caso,

porque vos ya entendiste cmo viene el asunto, pero lamayora de los mortales... sobre todo la mayora de lasgorditas...Y nos queda una opcin entre las respuestas delenunciado: f) bajando en cada libreCuando las cosas, ascensores, personas, pianos,elefantes, lo que sea, caen en cada libre, suacelerac in apunta hacia abajo y adquiere un valorespecial que vos conocs, aproximadamente 10 m/s.O sea se trata de un caso especial de la primerasituacin. Pero s i hacs las cuentas vas a ver que enese caso ocurre un fenmeno s ingular: la normal valecero. La balanza no marca 48 ni 24 ... marca cero !

Dicho de otro modo, el pasajero se despega del piso, queda flotando... es ms s itiene sufic iente sangre fra como para hacer elucubraciones tericas puede inferir: "Ohan cortado el interruptor de la gravedad, o... diantres ! es probable que se hayancortado los cables de ascensor!, qu contrariedad!".Bueno, che, qued un poco largo pero creo que vala la pena. Un ejerc ic io como steva inc ludo en 1 de cada 3,48 exmenes de fs ica. Despus no digas que No me salenno te lo haba antic ipado. Tens uno idntico, pero con un abordaje puramentecuantitativo en el ejerc ic io 1.13. Y otra variante ms en el Adic ional 20. Y hay ms.

CHISME: Un pensamiento semejante al del pasajero con la cabeza fra indujo aAlbert Einstein a formular la Teora de la Relatividad General. Pasan cosas raras enlos ascensores. Nunca te subas con un desconocido.DESAFIO: Cunto vale la acelerac in de este problema? (No vale hacer cuentascon mi peso ni con el tuyo, tens que hacer las cuentas con el peso de estepasajero que vos no conocs, y no sabs s i es gordito o flacucho).

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