MÉTODO PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS DE DINÁMICA
Los problemas se dinámica no son todos iguales. Pero en gran cantidad de ellos te
Los problemas se dinámica no son todos iguales. Pero en gran cantidad de ellos te
van a pedir que calcules la tensión de la cuerda y la aceleración del sistema. Para
ese tipo de problema hay una serie de pasos que conviene seguir.
Estos pasos son:
1 - Hago el diagrama de cuerpo libre para cada uno de los cuerpos que intervienen en el problema. Si hay un solo cuerpo, habrá un solo diagrama.
Si hay 2 cuerpos habrá 2 diagramas, etc. 2 - De acuerdo al diagrama de cuerpo libre, planteo la 2ª ley de Newton:
Σ F = m . a
3 - Para cada diagrama de cuerpo libre voy a tener una ecuación. De la ecuación
( o sistema de ecuaciones ) que me queda despejo lo que me piden.
Este método para resolver problemas de dinámica sirve para cualquier tipo de
problema, sea con rozamiento, sin rozamiento, plano horizontal, plano inclinado o
lo que sea. Ahora fijate cómo se usa el método en un problema.
Ejemplo:
la aceleración del sistema
y la tensión en la cuerda.
( No hay rozamiento ).
1 - uno de los cuerpos que intervienen:
Fijate cómo puse el sentido de la aceleración.
cuerpo A no puede tirar para arriba y hacer que suba el B.
2 - a no puede ir al revés, porque el Para cada diagrama planteo la ecuación de Newton:
3 - El planteo del problema ya terminó. Lo que sigue es la parte matemática que es resolver un sistema de 2 ecuaciones con 2 incógnitas. Para resolver este sistema de 2 x 2 podés usar el método que quieras. ( Sustitución, igualación, etc ).
Sin embargo yo te recomiendo que para los problemas de dinámica uses siempre
el método de suma y resta. El método consiste en sumar las ecuaciones miembro a
miembro. Como la tensión siempre está con signo (+) en una de las ecuaciones y
con signo (-) en la otra, se va a simplificar.
Apliquemos entonces suma y resta. Lo que tenía era esto: ¿ Cómo calculo la tensión en la cuerda ?.
Bueno, lo que tengo que hacer es reemplazar la aceleración que obtuve en
cualquiera de las ecuaciones que tenía al principio. Por ejemplo : Y ahora vamos al punto importante. Y esto sí quiero que lo veas bien. Fijate.
Para resolver el problema yo plantee una serie de ecuaciones. ( 2 en este caso ).
Ahora bien, estas ecuaciones fueron planteadas de acuerdo al diagrama de cuerpo libre. Ese es el truco.
¿A qué voy ?.
Voy a que si los diagramas de cuerpo libre están mal, las ecuaciones también van
a estar a estar mal. ( => Mal el planteo del problema => NOTA: 2 (dos)).