DCLs y Sistemas de referencia

DCLs y Sistemas de referencia

de DIEGO RENATO MARQUEZ CASTRO -
Número de respuestas: 2

Hola profe, espero se encuentre bien. Tengo una pregunta con respecto al ejercicio que realizamos ahora en la clase del turno de la mañana (10 a 13 h) de las Heras. 

Los datos del problema eran:

μe = 0.4 μd = 0.2 m1=m2= 3 kg


a) Si m3 = 1 kg, y 1 y 2 se mueven juntos. Calcule la Fr entre ellos.

b) Calcule la m3max para que 1 y 2 se sigan moviendo juntos. 

ejercicio


Mis preguntas son:
➤ Existe alguna manera de resolver el ejercicio tomando el sistema de referencia de la masa 3 con un eje y positivo hacia arriba y un eje x positivo hacia la derecha? En ese caso, las ecuaciones a continuación, ¿estarían bien planteadas con respecto al sentido de la aceleración?


Fre = m1*a       ➊

T - Fre = m2*a  ➋

T - P3 = m3(–a)  ➌

➤ ¿Podríamos resolver el literal a) sumando las 3 ecuaciones de manera que nos quede: 2T - P3 = (m1+m2-m3)*a? Por que nos queda un termino de 2T? ¿Como podríamos deshacernos de el para llegar a la misma respuesta?


➤Para el literal b). ¿Como podríamos calcular la m3min para que 1 y 2 se muevan juntos? Podríamos plantear: 0 N < Fre <= Fremax  0 N < Fre =< (0.4)(30 N)  0 N < Fre =< 12 N

Para luego ocupar Fre = m1*a  para mínimo (límite inferior):  0 N = (3kg)(a)min ➝ (a)min = 0 m/s2?
Y luego ocupar (a)min = 0 m/s2 con:

(m3)min*(10 m/s2) = (m2 + m3)*(a)min + Fre
 (m3)min = (3 kg)*(0 m/s2) + (m3)min*(0 m/s2) + 0 N donde Fre = 0 N porque ocupamos el limite inferior de la inecuación.

Y por tanto: 0 < (m3)min =< 4 kg donde 4 kg es el limite superior obtenido de la resolución del problema hecha hoy con usted. 

Existe una manera mas sencilla de justificar el rango de masa 3 de 0 < (m3)min =< 4 kg?


De antemano le agradezco por su tiempo y ayuda. Quedo atento a su respuesta. 


En respuesta a DIEGO RENATO MARQUEZ CASTRO

Re: DCLs y Sistemas de referencia

de Cristian A Rueda -

Hola , 

La idea de tomar un eje x "comun" para todos los cuerpos es que las cuentas se te hagan más simples. Si tomaras un sistema de referencia así como pusiste, tendrías que sumar miembro a miembro las dos primeras ecuaciones, y restar con la tercera, para que se te cancele el rozamiento y la tensión. Sugiero entonces que lo hagas como vimos en clase...

Por otro lado, en este problema no tiene sentido calcular una "masa minima". Si la masa de 3 fuera 0, los bloques se mueven juntos si o si . 

Saludos,