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

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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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Comentario


Avatar Sebastian Arancibia Rojas dice:
Monday, December 01, 2014
buenisimo pero si no me equivoco faltaria informacion en el problema para su correcta resolucion. es que el grafico del problema ( no me refiero a los diagramas de cuerpo libre), se supone se elabora en base a la informacion del ejercicio, pero en el ejercicio no me dice que T1 llega de forma perpendicular a la pared. podria ser que tubiese un angulo diferente de 90. Quizas ahy algo que no logro visualizar agradeceria opiniones. gracias.
Avatar alejandro raudales dice:
Saturday, November 08, 2014
de donde sale el 1.15?? minuto (6.38)
Avatar Julio Orellano dice:
Saturday, November 15, 2014
Es el resultado de dividir 1/0,87 que a su vez multiplica T1, es decir: T1/0,87 = (1/0,87)T1.
Avatar Jose Antonio Guizar Suarez dice:
Saturday, November 15, 2014
De la condición de equilibrio en y, T3 sen60 = w, al pasar dividiendo el sen 60 a w queda w/0.866 y eso es equivalente a 1.15 w, por eso queda T3 = 1.15w
Avatar Fernando Ordaz Vera dice:
Friday, November 14, 2014
Te lo voy a explicar con matemáticas ojalá y me captes. Cualquier variable(letra) que tu me digas A,B,C, etc. asi solas tienen un uno(1) a un lado multiplicándolas es decir A seria igual a (1)A, B igual a (1)B y asi con cualquier letra(cualquier letra multiplicada por 1 te da la misma letra) luego entonces la tensión seria (1)T/0.87 y de ahi sale el 1.15T espero me hayas captado. Saludos.
Avatar Papo Vives dice:
Thursday, November 13, 2014
creo que la forma en que lo resolvieron es la ideal
Avatar edgardo damore dice:
Wednesday, November 12, 2014
arrancando desde que T3 * sen 60' - T1 = 0 por pasajes de terminos, tenemos
T3 * sen 60' = T1 y luego
T3 = T1 / sen 60' ya sabemos que T1 = w , entonces reemplazo, y tengo T3 = w / 0,866 ahora considero que w (peso), tiene un valor de 1, tenemos entonces que T3 = 1 / 0.866 , por lo que
T3 = 1,15
Avatar Danny soto castillo dice:
Tuesday, November 11, 2014
Buenas el 1.15 que sale ahi se debe a que es t1 es 1/sen60 de ah sale el 1.15
Avatar Érika Esteban Miota dice:
Tuesday, November 11, 2014
Hola, es como si el T1/0.87 lo pasaras a (1/0.87)*T1 (que es lo mismo, puedes sacar esa fracción fuera para que T1 se quede solo), entonces 1/0.87=1.15 por lo tanto 1.15*T1. Espero haberme explicado bien.
Avatar Nelson Gómez dice:
Tuesday, November 11, 2014
El valor 1.15 corresponde a elevar el valor 0,87 a la menos uno, ya que 1/a es equivalente a a^-1. 0,87 es representado por a en esta fracción
Avatar Luz Asencio dice:
Tuesday, November 11, 2014
Es el resultado de dividir 1 entre 0.87
Avatar Hector Robert dice:
Tuesday, November 11, 2014
Si miras la figura, el peso (w) está en equilibrio con la componente vertical de la fuerza T3; esta componente es T3 sin60°. Luego, w = T3 sin60°. Si despejas T3 obtienes que T3 = 1,15 w. El valor 1,15 es el valor recíproco del seno de 60°
Avatar Javier Galvis dice:
Tuesday, November 11, 2014
El 1.15 resultó porque el tutor le asignó valor de 1 a la tensión 1. Pero no sé por qué
Avatar Michel Tarazona Avellaneda dice:
Tuesday, November 11, 2014
El número 1,15 se obtiene de operar de la siguiente manera: 1 divido 0.87 . Porque cuando tenemos la T solo en el numerador se sabe que el numero que la acompaña es 1, seria como tener 1T y podemos decir que T / 0.87 es lo mismo que 1,15 T.
Avatar daniel weigandt dice:
Tuesday, November 11, 2014
el inverso multiplicativo de 0.87 es aproximadamente 1.15. Es decir, en vez de escribir 0.87 en el numerador, se escribió 1/0.87 = 1.15 como coeficiente de la tensión.
Avatar daniel weigandt dice:
Tuesday, November 11, 2014
El inverso multiplicativo de 0.87 es aproximadamente 1.15. Es decir, en vez de escribir 0.87 en el numerador, se escribió 1/0.87 = 1.15 como coeficiente de la tensión.
Avatar asce akatsuki uchiha dice:
Monday, November 10, 2014
Divides 1 sobre 0,87 y el resultado que te da en la calculadora es 1,149 entonces el redondea y coloca 1,15 multiplicado a t1.
Avatar WILLIAM RAMON ROYET BENITEZ dice:
Monday, November 10, 2014
T3 Sen60 = W; T3 = W/Sen60 ; T3 = W/0,866 ; T3 = (1/0,866)W ; T3 = 1,15W Ok.
Avatar JOAQUIN CORONAS CABRERO dice:
Monday, November 10, 2014
El coseno de 60 se puede escribir como 0'87 o bien raíz de 3 dividido entre 2, T1/0,87 es lo mismo que T1/raiz 3/2 .Simplificando el 2 sube a multiplicar a T1 y raíz de 3 los divide y eso da 1,15T1
Avatar Alejandro Jefte Delgado Toriz dice:
Monday, November 10, 2014
Sale de dividir 1 entre 0.87 el resultado es 1.149 pero lo redondea a 1.15
Avatar Fernando Roquel Torres dice:
Monday, November 10, 2014
Saludos Alejandro Raudales. el 1.15 sale del T1/.87 lo que es igual a 1/.87 = 1.149 lo que se redonda a 1.15
Avatar Marisol Pulupa dice:
Monday, November 10, 2014
de la division de sus numeros
Avatar Kevin Forero dice:
Monday, November 10, 2014
De acuerdo a la sumatoria de fuerzas fuerza en el eje y y conociendo una de sus variables, solo tienes que despejar la ecuación
Avatar adrian sandoval dice:
Monday, November 10, 2014
simplemente dividio 1/0.87
Avatar Miguel Hurtado dice:
Monday, November 10, 2014
En el vídeo se llega a que T 3 = T 1/sen 60 = T 1 * 1/sen 60
como sen 60 es (raíz de 3) / 2
reemplazando queda
T 3 = T 1 * 1/((raiz(3))/2)
por la ley de orejas
T 3 = T 1 * 2/raiz(3)

y por último, se tiene que: 2/raiz(3) es aproximadamente 1,15
Avatar nelson mendoza dice:
Monday, November 03, 2014
como seria la solucion si W tendria un angulo respecto a x o y
Avatar Néstor Jaramillo dice:
Wednesday, November 12, 2014
Es muy sencillo simplemente tienes que multiplicar tu W por el seno y el coseno del ángulo correspondiente y añadirlos a las sumatorias de fuerzas de x & y
Avatar José Luis Mamani Pacheco dice:
Sunday, November 09, 2014
También tendrías que descomponer W con respecto a ese angulo de inclinación con senos y cosenos
Avatar Maroli Bravo dice:
Saturday, November 08, 2014
w es peso, por tanto solo debes aplicar una fórmula sencilla
Avatar Beatriz Jara Alvarado dice:
Friday, November 07, 2014
con respecto a x hay un angulo recto, eso quiere decir que solo hay componenetes en y y sus elementos seria la normal + y W-.
con respecto a y el angulo es cero
Avatar jose luis hernandez dice:
Thursday, November 06, 2014
se descompone w y se halla w en funcion de la descomposicion de sus componentes
Avatar alejandro barrera ayala dice:
Thursday, November 06, 2014
asi estas trabajando en un plano horizontal W en el eje de las X, es igual a w por el coseno del angulo y para eje Y, es igual a w por el seno del angulo, si tu plano tiene un angulo w en el eje de las x y de las y se intercambian.
Avatar Brayan Stiven Vidal dice:
Thursday, November 06, 2014
wcos(teta) respecto a x y Wsen(teta) respecto a y
Avatar alejandro cristancho dice:
Thursday, November 06, 2014
Se tendría que descomponer el peso en X e Y
Wx: W. Cosx(angulo)
Wy: W. Senx(angulo)
Avatar Gerardo Urón dice:
Wednesday, November 05, 2014
Se sacan las sumatorias para los respectivos ejes. y luego se calcula la fuerza total.
Avatar omar encarnacion dice:
Wednesday, November 05, 2014
respecto a x será una e y respeto a y seria una m
Avatar Papo Vives dice:
Wednesday, November 05, 2014
eN UN EQUILIBRIO TODAS LAS FUERZAS EN X Y EN Y SE CANCELAN
Avatar Cesar Mauricio Guarin Rivera dice:
Wednesday, November 05, 2014
Y = xcosW
Avatar kenia salguero dice:
Wednesday, November 05, 2014
el peso W tendria componente. wx: wcos y wy: wsen y se coloca en la respectiva ecuacion
Avatar Sergio Mora dice:
Wednesday, November 05, 2014
Simple,suponiendo que el W tiene un angulo b respecto al eje x Descomponemos el peso W en dos componentes de Fuerza una vertical (Wsen (b)) y otra Horizontal (Wcos(b)), y se agregan a las ecuaciones de equilibrio y se resuelve.
Avatar Luis Parra Linares dice:
Wednesday, November 05, 2014
W=Fa.X.Cos£, £=angulo sobre el que se aplica la fuerza
Avatar Edinson Vega dice:
Wednesday, November 05, 2014
Páseme el rroblema completo, no sé cual es y no tengo tiempod e revisar los videos. Sin embargo siempre recuerde que la posición y velocidad son un vector, y si la fuerza o en éste caso trabajo tiene alguna inclinación aplique el ángulo que nos dan . Osea desarrolle las magnitudes por medio de sus componentes.
Avatar JORGE PEÑA RIVERA dice:
Wednesday, November 05, 2014
Pero amigo si w es un peso, entonces es un vector que necesariamente tendría que descomponerse en los ejes x e y son la razón de coseno y seno y luego aplicar el teorema de Pitagoras para determinar la resultante, finalmente la razón de la tangente para ver el angulo de inclinación de la fuerza resultante, eso es todo
Avatar Moises Olmeda Del Valle dice:
Wednesday, November 05, 2014
wx=wcosx o bien wy=wsenx
Avatar Miguel Hurtado dice:
Wednesday, November 05, 2014
En ese caso, no se hablaría de W ( puesto que W es una fuerza que apunta hacia el centro de la tierra) sino que se hablaría de la situación en que, las tensiones y la fuerza F (F reemplaza a W) están sobre una mesa.
Avatar Carlos P dice:
Wednesday, November 05, 2014
no cuenta con angulo, normalmente te econtraras con que uno de los vectores tiene un angulo igual a 90 o 0 en este caso ... 0
Avatar Juan Camilo dice:
Tuesday, November 04, 2014
Ese problema es comunmente conocido como "problema de planos inclinados" , y es donde un objeto de masa M esta recostado y en contacto con una superficie inclinada, el peso (W) en este caso tiene dos componente (a lo largo del eje "X" y a lo largo del eje "Y" ) las cuales son multiplicadas por el seno o coseno del angulo formado entre paralelas, si esta pegado al angulo se trabaja con coseno, si es opuesto al angulo se trabaja con seno y la respuesta tendría que estar dada en notación vectorial, es decir "i" para las componentes a lo largo de "X" y "j" para las componentes a lo largo del eje "Y" .
Avatar alan García dice:
Tuesday, November 04, 2014
Producto punto entre la fuerza y la distancia F d cos del angulo
Avatar Daniela Porras dice:
Tuesday, November 04, 2014
Lamentablemente no lo se no he recibido esa clase cuando la reciba les contesto igual gracias por tomarme en cuenta
Avatar cristian libardo espinosa hernandez dice:
Tuesday, November 04, 2014
la solución e pensar
Avatar Mariano Grr dice:
Tuesday, November 04, 2014
Tendrias que descomponer las Fuerzas que actuan sobre W de igual manera que hiciste con las tensiones (T) e igualar cada eje de coordenada a 0 (cero) para que el sistema se encuentre en equilibrio con el objetivo de obtener alguna incognita dada. Saludos
Avatar Roberto Perez dice:
Tuesday, November 04, 2014
En un plano inclinado el peso (W) es perpendicular a la Horisontal o eje OX
Avatar paula parra dice:
Saturday, July 12, 2014
de donde saca 1.15,, no es clara la explicacion hay,,, la otra persona de los tutoriales es mas clara y hace paso a paso!!!! entendi todo hasta q llegamos aqui!!!
Avatar Damiannys Rubio dice:
Tuesday, June 03, 2014
Disculpe profesor pero tengo una duda de una saca que: T3 es igual a 1,15w.... si el sen de 60' es 0,87 y el t1=??? entonces cuanto me vale T1??? en ninguna parte me aclaran eso
Avatar Damiannys Rubio dice:
Tuesday, June 03, 2014
supongo que el t1 lo sacara de la suma de todas las fuerzas es decir T1=T2+T3 = cos 60 + sen 60', que en dado caso me dara 1,3 pero aproximando seria solo 1...estoy en lo cierto???
Avatar John Jairo Caballero Pedraza dice:
Wednesday, May 07, 2014
Estos tutoriales me han servido mucho. Muchas gracias!
Avatar Luis Guayambuco dice:
Wednesday, March 19, 2014
Profe usted me podría ayudar a solucionar este ejercicio:

Un astronauta que pesa 150 lb se da cuenta de que su peso se reduce a 60 lb en un lugar distante. ¿Cuál es la aceleración debida a la gravedad en ese lugar?

La verdad no entiendo porque se mete aceleración en este ejercicio si el cuerpo no se mueve?

Gracias por su explicación al respecto.
Avatar Alirio Gutierrez dice:
Sunday, February 23, 2014
Gracias por explicar.... tengo una pregunta... cuando estamos hallando el valor de T3 el resultado 1.15 de donde sale?

Muchas gracias
Avatar Juan Jose Ruiz Arias dice:
Sunday, March 02, 2014
Alirio el 1.15 sale de

t3= (T 1) / (0.87)

es decir= (1)/(0.87) -----------> uno /cero punto ochentaysiete
=1.15

de ahí sale.
Avatar paula parra dice:
Saturday, July 12, 2014
porque toma a t1=1? de donde sacas q t1=1? es decir si yo tomara a t2 seria = 2/0.87? en el caso q se pudiera despejar t2
Avatar Luis Labrador dice:
Sunday, February 16, 2014
Excelente explicación...
Avatar Robert Tueros dice:
Saturday, December 14, 2013
excelente
Avatar Carlos Alberto Alvarez Ocazal dice:
Friday, November 29, 2013
Soy docente de matematicas y fisica en el Colegio Timba Cauca( Municipio de Buenos Aires- Dpto del Cauca), me parece excelente este trabajo que han hecho ustedes y ha sido de gran utilidad para mis alumnos de 10° y 11°
Avatar saul cordova dice:
Friday, November 08, 2013
Quiero vídeos de la segunda ley de newton
Avatar Juan Camilo Botero dice:
Friday, November 08, 2013
Hola, gracias por escribirnos. La respuesta a la pregunta la tenemos en la siguiente lección http://aula.tareasplus.com/Juan-Camilo-Botero/QUIMICA-GENERAL/Soluciones-Formalidad-y-molaridad
Avatar yulean suares dice:
Sunday, October 20, 2013
una pregunta :si llegase a existir una aceleración es decir un movimiento en y Ó x, la sumatoria de fuerzas seria igual a la aceleración?
Avatar Juan Camilo Botero dice:
Monday, October 28, 2013
Gracias por escribirnos. Por definición: Fuerza = masa x aceleración .Por tanto, aceleración es diferente de Fuerza. Debes replantear tu inquietud.
Avatar j m dice:
Monday, August 19, 2013
Podría explicarse primero qué es la 1ra ley de newton y además explicarse qué es un diagrama de cuerpo libre. Además por qué se trabaja el punto 0 y el objeto W.
No entendí mucho el ejercicio completo dado que se está partiendo de bases de conocimiento que no se explicaron anteriormente
Avatar j m dice:
Monday, August 19, 2013
mi comentario apunta es que esta es la primera sesión de dinámica y ya se está asumiendo que se sabe diagrama de cuerpo libre y la 1ra ley de newton
Avatar Ander Mosquera dice:
Sunday, August 11, 2013
Porque el angulo que forma T3 con el eje x en el diagrama de cuerpo libre no. 2 es de 60 grados ,si ese es el ángulo que forma T3 PERO CON EL TECHO, creo que usted lo halla hecho bien pero quisiera entenderlo porque pienso que es 30.
Avatar Juan Camilo Botero dice:
Monday, September 23, 2013
Gracias por escribirnos. Para que lo entiendas mejor, traslada el orígen del sistema de referencia al punto en que se intersectan las cuerdas. Es así como se obtiene el gráfico para el diagrama de fuerzas.
Avatar Ander Mosquera dice:
Sunday, August 11, 2013
a perdon es por geometria que ese angulo es igual al otro. sorry
Avatar Juan Camilo Botero dice:
Monday, September 23, 2013
Gracias por escribirnos. Efectivamente, son ángulos alternos internos.
Avatar Natalia Ramìrez dice:
Friday, May 10, 2013
Disculpen me pueden explicar como pasó de tener T3 = T1 /sen60 a T3 = 1.15 T1... De dónde salió ese 1.15? gracias
Avatar Juan Camilo Botero dice:
Friday, May 10, 2013
El número 1,15 resulta de la siguiente operación: 1 divido 0.87 . Por lo tanto tener T / 0.87? es lo mismo que 1,15 T. Gracias por escribirnos. Continúa siguiéndonos en Tareasplus. com
Avatar Lineth Arroyo dice:
Saturday, April 27, 2013
profe no entiendo en el minuto 6:20 porque la tensión tres es igual a 1.15 por la tensión 1, si habiamos visto que el seno de 60 era 0.87, no comprendo de donde salio el 1.15 :(
Avatar Daniel Garcia dice:
Sunday, April 28, 2013
Lineth es porque 1/0.87=1.15 aproximadamente, entonces sen60/0.87 = sen60*1.15
=)
Avatar Juan Camilo Botero dice:
Monday, April 29, 2013
Tenemos que T SUB3 = T SUB1 / 0,87 .... y 1 / 0,87 = 1,15.
Por lo tanto T SUB3 = 1,15 T SUB1. Te invitamos a que sigas estudiando con Tareasplus . com y recuerda recomendarnos con tus amigos. En Tareasplus . com puedes encontrar cursos completos y ademas tambien puedes? ver nuestros videos con los apps para iOS y ANDROID
Avatar Henry Daniel Vargas Rondon dice:
Friday, March 14, 2014
Hola buenos dias, yo tambien tengo una pequeña duda con respecto a lo de la T3 = T1/0.87, eso lo entiendo, lo que no entiendo es porque se dice que la T1 = 1 ? gracias.
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