Enunciado
Un ascensor sube con una velocidad constante de 1,5 m/s. Cuando
se pone en marcha tarda 0,5s en alcanzar dicha velocidad (el mismo tiempo
que tarda en pasar de 1,5 m/s a cero cuando se para). Un hombre de 75
kg viaja en el ascensor. La masa del conjunto formado por la cabina,
los accesorios y el hombre es de 1000 kg. Calcula:
a) Fuerza de inercia sobre el hombre al arrancar
b) Fuerza que ejercerá el hombre contra el suelo en
el momento de arrancar (peso aparente)
c) Fuerza que ejercerá contra el suelo mientras asciende
con velocidad constante.
d) Fuerza que ejercerá el hombre contra el suelo mientras
frena para detenerse.
e) Tensión del cable del ascensor en los tres casos
anteriores.
Ayuda a la resolución del problema 2
Memorización de datos y adecuación al S.I.
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Haz un esquema en tu libreta (puedes ayudarte de esta
escena-simulación ) y memoriza los datos: escribe en una tabla los
valores que tienes y deja un ? para los que te piden.
Conocemos |
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Queremos conocer |
Tabla de soluciones |
Peso del hombre |
75.g =750N |
Peso aparente (en arranque) |
? |
Velocidad |
1,5 m/s |
Peso ( con veloc.constante) |
? |
Aceleración |
Dv/Dt |
Peso en frenada |
? |
Peso total cabina+.... |
10.000 N |
Tensión cable |
? |
La Fi sólo la experimenta la persona
situada en el ascensor, que es un sistema acelerado y no inercial,
depende de la aceleración y tiene sentido opuesto a ella: Fi
= - m·a
La aceleración y la fuerza son vectores y el signo menos indica
que uno tiene sentido opuesto al otro.
El peso aparente de la persona es la fuerza con la que empuja
el suelo: su peso aumentado o disminuido (según que acelera o
frene) en el valor de la fuerza de inercia.
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A efectos de cálculo es más fácil estudiar la tensión del cable del
ascensor desde el S.R fijo.
La tensión dependerá de si tiene que sostener la cabina y moverla
con v = cte o si tiene que sostenerla y acelerarla.
S F = M·a
Ftracción- M·g = M·a
Si a = 0; v = cte , entonces, Ftracción= M·g
Una vez leída esta ayuda trata de resolver el problema antes de mirar
la resolución.
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