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Ejemplo, cómo calcular fuerzas, potencia, resistencia y pesos en poleas y aparejos. Problemas de estática resueltos y fáciles.

Problema n° 1 de palanca. Estática

Enunciado del ejercicio n° 1

Dos pesos de 10 N están suspendidos en los extremos de una cuerda que pasa por una polea ligera sin rozamiento. La polea está sujeta a una cadena que cuelga del techo. Determinar:

a) La tensión de la cuerda.

b) La tensión de la cadena.

Desarrollo

Datos:

P1 = P2 = 10 N

Fórmulas:

P = m·g

∑F = 0 (condición de equilibrio)

Condición de equilibrio: La sumatoria de los momentos de las fuerzas debe ser nula: Primera ley de Newton (equilibrio)

Solución

Primero realizamos un esquema para visualizar correctamente el enunciado:

Esquema de una polea fija

a)

Realizamos el diagrama del cuerpo libre para una de las cuerdas:

Diagrama de fuerzas

Planteamos las condiciones de equilibrio:

∑F = 0

P1 - T1 = 0

Despejamos T1:

T1 = P1

Reemplazamos por el valor de P:

T1 = 10 N

El mismo resultado se obtendrá para T2:

Resultado, tensión de la cuerda es:

T1 = T2 = 10 N

b)

Realizamos el diagrama del cuerpo libre para la cadena:

Diagrama de fuerzas

Planteamos las condiciones de equilibrio:

∑F = 0

P - T = 0

En éste caso el peso P es la suma de los pesos que cuelgan de las cuerdas:

P = P1 + P2

P = 10 N + 10 N

P = 20 N

Despejamos la tensión T:

T = P

Resultado, tensión de la cadena es:

T = 20 N

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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