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Aplicación de la Primera Ley de Newton: Problema de equilibrio bidimensional

El tutorial muestra la aplicación de la primera Ley de Newton. Para ello, se suspende un objeto de tres cadenas de masa insignificante, mediante un diagrama de cuerpo libre y se determina la fuerza neta vertical y horizontal de sistema. Las fuerzas son representadas por vectores. Se realiza un problema en el que se aplica la primera Ley de Newton. El problema dice que un objeto de peso w cuelga de una cadena unida en el punto O a otras dos, una sujeta al techo, formando un ángulo de 60°, y la otra a la pared. Calcule las tensiones en las tres cadenas, suponiendo que se da w y que los pesos de las cadenas y el punto de unión son despreciables, esto con el fin de que el peso de las cadenas no interfiera con el problema. Realizamos dos diagramas de cuerpo libre, uno que diga qué ocurre entre el peso w y la tensión T1, y otro que indique lo que ocurre con las tensiones de las tres cadenas T1,T2 y T3. En el primer plano se representa la T1 como una fuerza ascendente y el peso w como una fuerza descendente, de donde podemos obtener que la sumatoria de fuerzas en X es igual a cero, y que la sumatoria de fuerzas en Y es igual a T1-w que es igual a cero. De allí podemos despejar a T1, y obtener la primera respuesta que es T1=w. Del grafico segundo, en el que tenemos las tres tensiones, si miramos las fuerzas netas, horizontales y verticales, vamos a ver que la fuerza T3, al ser un vector, se puede representar como la suma de dos vectores, uno horizontal y uno vertical. Ahora, el ángulo es de 60°, y haciendo uso de la geometría decimos que equivale al ángulo entre T3 y la horizontal, donde podemos también trazar un triangulo rectángulo y utilizar el coseno, y despejando obtenemos que la sumatoria de fuerzas en X es igual a T3Cos60°-T2=0, y la sumatoria de fuerzas en Y es igual a T3Sen60°-T1=0. De la sumatoria de fuerzas en Y podemos saber que T3=T1/Sen60°, de donde finalmente sabemos que T3=1.15w. De la sumatoria de fuerzas en X sabemos que T3Cos60°=T2, de donde conocemos T3 y Cos60°, obteniendo que T2=0.57w. De este modo, determinamos las tres tensiones en términos de w.
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