SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA – SERWAY
SOLUCIÓN PROBLEMA 62 CAPÍTULO 10 FÍSICA SERWAY
62. Un sistema de elevador en un edificio alto consiste en un carro de 800 kg y un contrapeso de 950 kg, unido mediante un cable que pasa sobre una polea de 280 kg de masa. La polea, llamada roldana, es un cilindro sólido de 0.700 m de radio que gira sobre un eje horizontal. El cable tiene masa comparativamente pequeña y longitud constante. No se desliza sobre la roldana. El carro y el contrapeso se mueven verticalmente, uno junto al otro dentro del mismo eje. Un número n de personas, cada una de 80.0 kg de masa, viajan en el carro del elevador móvil hacia arriba a 3.00 m/s y se aproximan al piso donde debe detenerse el carro. Como una medición de conservación de energía, una computadora desconecta el motor eléctrico del elevador justo en el momento correcto de modo que el sistema roldana–carro–contrapeso se desliza libremente sin fricción y llega al reposo en el piso deseado. Ahí es atrapado por un simple cerrojo, en lugar de un freno pesado. a) Determine la distancia d que el carro se desliza hacia arriba como función de n. Evalúe la distancia para b) n = 2, c) n = 12 y d) n = 0. e) ¿La expresión en el inciso a) se aplica a todos los valores enteros de n o sólo para qué valores? Explique. f) Describa la forma de una gráfica de d con n. g) ¿Algunos datos son innecesarios para la solución? Explique. h) Contraste el significado de la conservación de energía que se usó en el enunciado de este problema y como se usó en el capítulo 8. i) Encuentre la magnitud de la aceleración del carro del elevador que se desliza, dependiente de n.
Solución:
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