– SEGUNDA LEY DE NEWTON OBJETIVO:
El alumno será capaz de construir un diagrama de cuerpo libre que represente todas las fuerzas que actúan sobre un objeto que se encuentra en equilibrio traslacional. La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F=ma
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a

La unidad de …ver más…

SOLUCION
Veamos el diagrama de cuerpo libre de la polea y de las dos masas.

a) Para que m 2 permanezca en reposo sobre la superficie, debe ser mayor que m 1 .
Fuerzas sobre m 2 : m 1 g - T - N = 0 , pero N = 0 cuando está a punto de despegar.
Luego: m 2 g - T = 0 (1)
Fuerzas sobre m 1 :
T - m 1 g = m 1 a 1 (2), donde es la aceleración con que sube . Aquí existe una aceleración, porque si la masa 2 tiene que estar en reposo y la cuerda es inextensible, obvio que la masa m1 se mueve.
Fuerzas sobre la polea:
F - 2T = 0 (3)
De la expresión (3)

Reemplazando T en (1) queda m 2 g - F/2 = 0 ; por lo tanto F = 2m 2 g (4)

Reemplazando m 2 =1,9 kg y g=10m/s 2 queda F= 38N

b) Calculo de la tensión del cable:

Reemplazando F = 110 N en la expresión (3) :
110 - 2T = 0 , luego: T= 55N

Calculo de a 1 :

Reemplazando T , m 1 y g en (2) :

55 - 12 = 1,2a 1 , luego : a 1 = 35,8 m/s 2
EJEMPLO 2 En el diagrama de la siguiente figura se pide que: a) Dibuje el diagrama de cuerpo libre asociado a:la masa M, la polea P y la masa m 2
b) ¿Cuál es la relación entre la aceleración de la masa m 2 y la de M?
c) Encuentre la aceleración de M.
d) ¿Cuál es el valor de las tensiones?

SOLUCION

a) diagrama de cuerpo libre asociado a M diagrama de cuerpo libre asociado a la polea P diagrama de cuerpo libre asociado a m 2 Veamos el diagrama de cuerpo libre de la polea y de las dos masas.

b)

Por lo tanto:
Otra