14 abr 2021

[A312] DCL Cuerpo colgado en reposo

Consideremos una lámpara suspendida (colgada) del techo mediante una cadena muy liviana (inextensible y con masa despreciable). Si realizamos los DCL tanto de la lámpara como de la cadena (también podríamos hacer el del techo) tendremos algo como nos muestra la Fig. de abajo.
Serway (2008, p. 110)

Las fuerzas que actúan sobre la lámpara son la fuerza gravitacional Peso (Fg) y la tensión (fuerza) T que le ejerce la cadena por el hecho de estar colgada. Las fuerzas que actúan sobre la cadena son la fuerza T’ (que como la cadena es inextensible y masa despreciable) y su valor coincide con T, además el techo le ejerce una T’’ que también coincide con T.

Observaciones

Ver "Observaciones" de la nota [A311].
Convenio: considerar positivas las F que tienen el mismo sentido que el movimiento.

Planteo

Como la lámpara está en equilibrio podemos plantear la 1° Ley de Newton:

1° LN(y) → ∑Fy=0 → T-Peso=0 → T= Peso

Ejemplo

¿Las fuerzas "T" y "Peso" (fuerza gravitatoria o fuerza Peso) son un par acción-reacción?
No, porque están aplicadas en el mismo cuerpo. Un par de fuerzas acción-reacción tiene cada una de sus componentes aplicadas en cuerpos distintos.

Resumen ejemplos DCL sin fuerzas de rozamiento

Luego puede ver los siguientes ejemplos (sin fuerzas de rozamiento):
[A311] DCL Cuerpo apoyado
[A312] DCL Cuerpo colgado en reposo
[A313] DCL Cuerpo colgado en movimiento
[A314] DCL Fuerza oblicua sobre cuerpo
[A315] DCL Cuerpo que arrastra a otro cuerpo
[A316] DCL Cuerpo que empuja a otro cuerpo
[A317] DCL Elevador con contrapeso o Máquina de Atwoot
[A318] DCL Cuerpo deslizándose en plano inclinado
[A319] DCL Dos bloques conectados por una cuerda
[A320] DCL Peso aparente dentro de un ascensor

Resumen ejemplos DCL con fuerzas de rozamiento

Luego puede ver los siguientes ejemplos (con fuerzas de rozamiento):
[A321] DCL Fuerza oblicua sobre cuerpo (con roz.)
[A322] DCL Cuerpo que arrastra a otro cuerpo (con roz.)
[A323] DCL Cuerpo apoyado sobre otro en movimiento (con roz.)
[A324] DCL Cuerpo deslizándose en plano inclinado (con roz.)
[A325] DCL Dos bloques conectados por una cuerda (con roz.)
[A326] DCL Cuerpo en caída libre (con roz.)

Fuentes:
Serway, R.; Faughn, J. (2004). Fundamentos de Física Vol. 1. 6ª Edición. International Thomson Editores. México.

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