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7-Dinámica-Peso aparente - Contenido educativo

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Subido el 26 de abril de 2023 por Antonio P.

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Resolución de problemas de peso aparente, dinámica

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Vamos a ver qué ocurre con lo que denominamos el peso aparente, una situación que se puede 00:00:00
dar cuando un objeto o un sistema o una persona pues viaja en un sistema que está acelerado. 00:00:15
Vamos a ver varias situaciones. 00:00:23
Imaginémonos inicialmente que estamos en el interior de un ascensor, estamos en el 00:00:25
interior de un ascensor y estamos en reposo, es decir, la velocidad es cero. 00:00:33
Vamos a ver cuáles son las fuerzas que actúan sobre este señor que está aquí. 00:00:42
Vamos a situarlas en el centro de masa, que sería el ombligo, por ejemplo. 00:00:47
Esta sería la fuerza peso, y hay otra fuerza que es la fuerza normal, porque como estamos 00:00:53
apoyados en la superficie del ascensor, pues el ascensor ejerce una fuerza igual y de sentido 00:01:01
contrario sobre nosotros, que es la normal. 00:01:06
Si en el suelo del ascensor ponemos una báscula, lo que nos marca la báscula es precisamente 00:01:14
la normal, la reacción del plano. 00:01:24
En este caso, en todos los casos se tiene que cumplir que la suma de fuerzas es igual 00:01:27
a masa por aceleración, y por lo tanto en este caso, como la velocidad es cero, la aceleración 00:01:34
es cero, la suma de todas las fuerzas será cero, ¿vale? 00:01:41
Por lo tanto, la normal tiene que ser igual al peso, o la normal menos el peso es igual 00:01:49
a cero, o el peso menos la normal es igual a cero, es decir, en valor numérico la normal 00:01:56
y el peso son iguales. 00:02:02
¿Qué quiere decir? 00:02:04
Que la báscula va a marcar mi peso, pero no el peso que es la fuerza de atracción 00:02:05
gravitatoria terrestre, sino lo que va a marcar es la normal. 00:02:11
Como la normal numéricamente es igual al peso, marcará mi peso. 00:02:15
¿Qué ocurre si el ascensor se mueve con velocidad constante, ya sea subiendo o bajando? 00:02:19
En este caso lleva velocidad constante, tanto si sube como si baja. 00:02:29
Bien, volvemos otra vez a situar a la persona que está en el ascensor, volvemos a poner 00:02:37
aquí la báscula para que nos diga cuál es el peso aparente de esta persona. 00:02:43
La normal, perdón, la fuerza peso, será la que ya hemos visto antes, el peso, el peso 00:02:53
es la fuerza de atracción gravitatoria terrestre, y esa no cambia, ¿de acuerdo? 00:02:59
En este caso, como la velocidad es constante, la aceleración también es cero. 00:03:04
Luego, ¿qué ocurrirá? 00:03:10
Que en lo mismo que en el caso anterior, la normal en valor numérico es igual al peso, 00:03:12
una esterea dirigida hacia abajo y otra hacia arriba, lo cual quiere decir que la normal, 00:03:17
si la dibujamos, sería esta, una fuerza del mismo módulo que el peso y sentido hacia 00:03:22
arriba. 00:03:30
Esto lo que nos indica es que, tanto si está en reposo como si se mueve con velocidad constante, 00:03:31
en ambos casos, en ambos casos, como la aceleración es cero, el peso y la normal son la misma, 00:03:37
y la báscula, que indica el valor de la normal, indica el valor del peso dentro del ascensor, 00:03:46
me indicará también el mismo valor numérico que el peso. 00:03:51
Vamos ahora a otro ejemplo, he ampliado un poco la pantalla para que me quepan el resto 00:03:56
de opciones. 00:04:04
Vamos a ver cuál sería la siguiente posibilidad, así las tenéis todas en la misma. 00:04:05
Pues la siguiente posibilidad es que estemos en un ascensor y el ascensor suba con la aceleración 00:04:09
constante. 00:04:21
Bueno, vamos a ver de nuevo, a la persona que viaja en el ascensor, volvemos a dibujar 00:04:22
la báscula para indicar qué es lo que marcará la báscula, y vamos a ver cuáles son las 00:04:30
fuerzas que están aplicándose. 00:04:35
La fuerza peso es la misma que en el caso anterior, la fuerza peso es la fuerza de atracción 00:04:38
gravitatoria terrestre, y tendremos que aplicar la misma ecuación que hemos visto antes, 00:04:43
la suma de todas las fuerzas será igual a m por a. 00:04:48
Como la aceleración va hacia arriba, la fuerza que va hacia arriba es la que será positiva, 00:04:51
y el peso irá hacia abajo negativa. 00:04:55
Quiere decir que sumadas la fuerza que va hacia arriba menos el peso será igual a m 00:04:58
por a. 00:05:03
Es decir, normal menos peso será igual a m por a. 00:05:04
¿Cuánto va a valer la normal entonces? 00:05:10
M por a más el peso, o lo que es lo mismo, m por a más m por g, y si sacamos factor 00:05:12
común pues sería la masa por a más g, o g más a, da lo mismo. 00:05:20
Quiere decir ahora que la normal no es igual al peso, que sería m por g, recordad que 00:05:28
antes habíamos dicho que la normal era el peso, es decir, m por g, ahora la normal será 00:05:33
m por a más g, o g más a, por lo tanto si la dibujamos la normal tiene que ser mayor 00:05:38
que el peso. 00:05:45
Esta será la fuerza normal. 00:05:47
Eso quiere decir que cuando viajamos en un ascensor y el ascensor asciende con la aceleración 00:05:50
parece que pesamos más, porque lo que nos está indicando la báscula es el valor de 00:05:57
la normal. 00:06:02
Vamos a ver el siguiente caso. 00:06:03
Pues el siguiente caso será en el que el ascensor baja con la aceleración constante, 00:06:07
lo mismo que antes, pues consideramos la persona que viaja en el ascensor y cuáles son las 00:06:16
fuerzas que se están aplicando. 00:06:22
Voy a dibujar de nuevo la báscula, tenía que haber dibujado antes la báscula para 00:06:24
indicar cuáles son las fuerzas. 00:06:28
Bien, una fuerza sería la fuerza peso, que es la misma en todos los casos, porque recordáis 00:06:29
que el peso es la fuerza de atracción gravitatoria terrestre. 00:06:35
Ahora, puesto que la aceleración va hacia abajo, al aplicar la ecuación fundamental 00:06:38
de la dinámica, esa sería la fuerza positiva, sentido de la aceleración, y la fuerza negativa 00:06:42
sería la normal, lo cual quiere decir que peso menos normal será igual a m por a. 00:06:48
Si de aquí despejamos la normal, la vamos a poner en el otro lado para que lo veamos, 00:06:55
sería p menos m por a será igual a la normal, es decir, mg menos m por a será igual a la 00:06:59
normal. 00:07:08
O lo que es lo mismo, m por g menos a es igual a la normal, es decir, que la normal va a 00:07:09
ser ahora menor que el peso, tendrá que dibujarla, tendré que dibujarla, por tanto, menor que 00:07:18
el peso. 00:07:24
Esa sería la fuerza normal. 00:07:25
¿Qué significa? 00:07:28
Pues que la báscula, en este caso, cuando el ascensor baja con aceleración, la báscula 00:07:29
indica el valor de la normal, que como veis es menor que el peso, es decir, hay un peso 00:07:35
aparente menor, parece que se pesa menos, mientras que en este caso habría un peso 00:07:39
aparente mayor, parece que pesamos más, ¿vale? 00:07:52
A partir de aquí podemos ver un método muy fácil para eliminar esos kilos de más, una 00:08:00
dieta fabulosa. 00:08:07
¿Cómo podemos pesar menos? 00:08:09
Pues bien, nos subimos en un ascensor, bajamos, le damos al botón para abajo y que vaya con 00:08:10
aceleración y ya veremos que vamos a pesar menos, evidentemente es un peso aparente, 00:08:16
el peso seguirá siendo el mismo. 00:08:21
Vamos a ver una situación en la que resulta que no vamos a pesar nada, ¿cómo podría 00:08:23
darse eso? 00:08:30
Bueno, pues si el ascensor resulta que va con una aceleración hacia abajo igual que 00:08:31
g, en este caso el peso, que es la fuerza de atracción gravitatoria terrestre, sería 00:08:40
la única fuerza que está actuando, porque la normal en este caso sería m por g menos 00:08:58
a, que en este caso vale g, es decir, la normal sería cero, ¿cuándo se puede dar 00:09:06
esa circunstancia? 00:09:12
Bueno, pues cuando tenemos un ascensor con un cable y el cable se corta, esto desde luego 00:09:13
no habrá que probarlo, ¿vale? 00:09:18
Será un sistema en el que tendremos peso aparente cero, peso aparente nulo o cero. 00:09:20
Y por último, vamos a ver un caso en el que en lugar de tener un sistema donde esté 00:09:31
una persona dentro del ascensor, vamos a considerar eso mismo, pero hablando del ascensor. 00:09:39
Si hablamos del ascensor, independientemente de lo que haya en el ascensor, independientemente 00:09:46
de lo que haya en el ascensor, podremos evaluar todas estas circunstancias. 00:09:53
Está bien, las fuerzas que están actuando ahora no se llama normal, sino que se llama 00:09:57
tensión, por lo tanto, diremos que esta sería la fuerza peso y la fuerza que está actuando 00:10:01
hacia arriba sería la tensión, por ejemplo, en este caso, puesto que este sería el hilo, 00:10:13
este sería la tensión. 00:10:23
Si como hemos dibujado aquí, la tensión y el peso son diferentes, si por ejemplo en 00:10:27
este caso el peso es mayor, bueno, en valor, vamos a ponerlo en valor numérico, no vamos 00:10:35
a poner el vector. 00:10:42
Si consideramos que el peso en valor numérico es mayor que la tensión, querrá decir que 00:10:43
el sistema va yendo hacia abajo con aceleración, por lo tanto, la presión, perdón, el peso 00:10:48
menos la tensión será igual a m por a. 00:10:55
Exactamente igual puede ser este caso que los anteriores, sólo que considerando en 00:10:59
lugar de la persona que está dentro del ascensor, el ascensor en su totalidad. 00:11:03
Bueno, pues esos serían todos los casos en los que tenemos aceleración cero, por lo 00:11:08
tanto, la báscula marcaría la normal y marcaría el peso, aceleración hacia arriba, 00:11:13
la normal marcaría más que el peso, tendríamos un peso aparente mayor, aceleración hacia 00:11:22
abajo y por lo tanto el peso aparente es menor, lo que marca la báscula es menor y peso cero 00:11:28
si la aceleración de caída es la misma que la gravedad. 00:11:35
Repito, estos mismos casos aplicados también pueden ser al ascensor en su totalidad. 00:11:38
Y aquí acabamos. 00:11:45
Valoración:
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Idioma/s:
es
Autor/es:
Antonio Pérez Vicente
Subido por:
Antonio P.
Licencia:
Reconocimiento
Visualizaciones:
15
Fecha:
26 de abril de 2023 - 6:53
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ISABEL LA CATOLICA
Duración:
11′ 47″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1024x576 píxeles
Tamaño:
441.05 MBytes

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