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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


# Comentarios
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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