El Sapo Sabio

 

Un cuerpo de 5 kg está suspendido de una cuerda.

a)  Calcula la tensión de la cuerda si el cuerpo está inmóvil.

b)  Indica cómo se movería dicho cuerpo si la tensión de la cuerda fuera 44 ó 54 N.

 

Solución:

Dato: m = 5 kg

a)  Dato: a = 0

Fuerzas que intervienen:

Según la anterior figura:

T – m g = m a

T – m g = 0 → T = m g

T = 5 kg·(9,8 m/s²) = 49 N

b)  Datos: T₁ = 44 N, T₂ = 54 N

En el primer caso, el peso (49 N) es mayor que la tensión (44 N), luego la fuerza útil va hacia abajo, por tanto la aceleración también.

m g – T₁ = m a → a = (m g – T₁)

a = (49 N – 44 N)/5 kg = 5 kg·(m/s²)/5 kg = 1 m/s²

Si el cuerpo estuviera parado, bajaría con una aceleración de 1 m/s².

En el segundo caso, el peso (49 N) es menor que la tensión (54 N), luego la fuerza útil va hacia arriba, por tanto la aceleración también.

T₂ – m g = m a → a = (T₂ – m g)/m

a = (54 N – 49 N)/5 kg = 5 kg·(m/s²)/5 kg = 1 m/s²

Si el cuerpo estuviera parado, subiría con una aceleración de 1 m/s².