Fisica, Quien sabe como hacer la 2 de esta guia Opciones

[GabrielCo]

Quien sabe como hacer la B de esta guia
Salu2



Mensaje modificado por GabrielCo el Jul 9 2013, 04:14 PM

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[Kaissa]

Descompones cada tensión en la componente vertical y horizontal.

Luego aplicas leyes de Newton y condiciones de equilibrio traslacional.

[oza]

hubo un tipo que para mi es el mas grande llamado Isaac Newton cuya experimentacion arrojo que la fuerza (una medida de interaccion) esta relacionada con la aceleracion a traves de algo que se resiste a dicha aceleracion a lo que llamamos masa de la siguiente forma F=ma la que es valida para velocidades bajas comparadas con la de la luz y la cual es un caso particular de la teoria de la relatividad general de einstein ( lo que no quiere decir que newton sea una basofia,por otra parte invento el calculo e hizo estudios sobre la luz y la ley de la gravitacion universal). Si analizamos un sistema que se mueve con velocidad constante o que este en reposo en un sistema inercial la aceleracion es cero y por lo tanto F=0, en donde hay que entender que la ecuacion es vectorial y por lo tanto están internamente 3 ecuaciones escalares en las direcciones con coordenadas que faciliten el estudio del fenómeno. Si bien F=0 es valido cuando un sistema esta estático, no es suficiente ya que puede estar estático pero rotando por lo que se agrega otra ecuación llamada de momentos o torque que nos entregue informacion sobre la rotaciòn y cuyo simil a la masa es la inercia al ejercer este una oposición al giro y análogo a la aceleración lineal es la aceleración angular , en donde en el caso estático es cero y por lo tanto M=0, por lo tanto tenemos un pack de 6 ecuaciones escalares para tener la visión completa de la situación .Aterrizando a este problema es un sistema donde las fuerzas están en un mismo plano , por lo tanto una ecuación de fuerza es una identidad y podemos utilizar coordenadas rectangulares que es lo mas simple para este caso. En el punto de unión de las 3 cuerdas tenemos 3 fuerzas que concurren en ese punto por lo tanto las ecuaciones de momento (se deben cumplir )nos sobran y se resuelve el problema con 2 ecuaciones de fuerzas en la direccion vertical y horizontal
en el punto en estudio existen 3 fuerzas que son las de las 3 cuerdas. La fuerza es una cantidad física vectorial por lo tanto es posible descomponerla o hacerla equivalente a 2 fuerzas perpendiculares cuya resultante es la fuerza original y por lo tanto causa el mismo efecto que la original , entonces F=Fxi+Fyj con Fx=Fcos(teta) Fy=Fsin(teta) (véase vectores)
la tension T3 esta en la dirección vertical y si definimos "y" positivo hacia arriba T3=-T3j
T1 y T2 se analizan como lo escrito en F con teta igual a los ángulos correspondientes
si sumamos fuerzas en la direccion x u horizontal en el punto de unión tenemos:
-T1cos(algo)+T2cos(algo otro)=0
en vertical
T1sin(algo)+T2sin(algo otro)-T3sin(90)=0
(no se si los T corresponden no se ve bien)
2 ecuaciones 3 incógnitas no podemos resolverlo hasta ahora
entonces hacemos suma de fuerzas en el bloque en dirección vertical ya que en la horizontal es 0=0
T3-peso=0 el principio de acción-reacción enunciado por newton nos permite asegurar que en el bloque ,T3 actúa en sentido contrario y de igual magnitud

ahora tenemos 3 ecuaciones 3 incógnitas , existe solución única
Las fuerzas calculadas actúan en la dirección de la cuerda y en tensión ya que así trabaja la cuerda , no ejerce resistencia en compresión, y se asume que esta fuerza se distribuye uniformemente en el área de la cuerda , si bien el calcular la fuerza en la cuerda nos entrega mucha información nos gustaría saber cuanta fuerza por unidad de área esta actuando para tener una informacion mas completa y continua en la seccion por lo que se define una cantidad llamada esfuerzo como esfuerzo=Tension /area.
el acero si lo sometemos a traccion y graficamos esfuerzo vs deformacion unitaria en el laboratorio obtenemos en un principio una recta lo que nos dice que el esfuerzo es directamente proporcional a la
deformacion unitaria =deformacion/largo por lo que existe una constante de proporcionalidad o pendiente que dependera del material estudiado y se le conoce como modulo de elasticidad o modulo de young y a esta region se le conoce como region elastica y cuyo limite se conoce como limite elastico y es el esfuerzo para el cual termina la zona elastica y comienza la zona de fluencia en donde el acero se deforma para ese valor contante de esfuerzo limite ( raro)
entonces
esfuerzo limite (dato problema)=(tension calculada)/(area minima)---->
area minima=tension calculada / esfuerzo limite
si esa area permite que no se rompa el cable un area mayor con mayor razon soportara (menos esfuerzo) por la tanto es el area minima pedida
se asume el esfuerzo como un promedio en el area de la fuerza en el caso de cables

un poco de cultura general no hace mal, no habia visto que solo preguntabas por la b

Mensaje modificado por oza el Jul 10 2013, 01:34 AM