¿Por qué la caja A y los átomos en la cuerda no son jalados con una fuerza igual a la fuerza en la caja jalada por la gravedad?

Answer 1

Puede dibujar un diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre A (masa = m) y B (masa = n).
Antes de eso, por favor esté convencido de que la aceleración de A y B son iguales. Esto se debe a que, como mencionó Cyril Anderson, por cada distancia que A se mueve verticalmente, B se mueve la misma distancia horizontalmente. Que ambos de su aceleración sean a.

Para,
Las fuerzas horizontales son:
Tensión T a la izquierda.
Por lo tanto, la ecuación, T = ma
Las fuerzas verticales son:
mg abajo y reacción normal arriba. Como no hay movimiento vertical,
N = mg (no es útil pero sigue siendo ..)

Para b,
Las fuerzas verticales son:
Ng abajo y tensión hacia arriba.
ng – T = na

Ahora ves por qué las fuerzas no son iguales? Para A, la fuerza que actúa es la Tensión T. Para B, las fuerzas que actúan son T y ng. Si quiere decir que la fuerza que actúa sobre A (es decir, la Tensión T) debería ser la misma que ng (la gravedad que actúa sobre B), quiere decir lo siguiente:
ng = T
que significa a = 0. Lo que significa además que no hay movimiento. Eso significa que la tensión T es 0. Lo que significa que ng es 0. Lo que significa que el objeto B no tiene masa, lo que no es así.

Answer 2

La gravedad no es una fuerza. La frase “la fuerza de la gravedad” es un completo error que debe ser disipado. La gravedad es una aceleración. Esta aceleración hace que los objetos se muevan. Si desea resistir ese movimiento, debe aplicar una fuerza igual a la masa del objeto por gravedad. Si no hay resistencia a la aceleración, entonces no hay fuerza. Es por eso que cuando las personas que caen libremente se sienten sin peso (de hecho, el peso es una fuerza, lo son). Los astronautas en órbita alrededor de la Tierra no están en un entorno “cero-g”; están cayendo libremente alrededor de la tierra sin que nada se resista a ese movimiento, por lo que no sienten peso.
Entonces, habiendo dicho eso, no pienses en la fuerza sobre A y la fuerza en la caja de 2kg; en su lugar, piense en la aceleración aplicada a cada uno y resuélvala a partir de ahí.
Si ayuda, ya que la superficie se supone sin fricción, puede dibujar todo el sistema horizontalmente y aplicar una aceleración = g, en el cuadro de 2 kg a la derecha.
Si desea conocer la fuerza en la caja A, aquí hay algunos consejos: es igual a la tensión en la cuerda, y la masa de la caja de 2 kg no importa. Podría ser cero, o 50kg, o cualquier cosa. Lo único que importa es que está aplicando una aceleración a la cuerda, que a su vez acelera la masa de 5 kg.
Una pregunta más desafiante sería: “¿cuál es la fuerza de reacción en la polea?” Pero luego soy ingeniero. 🙂

Answer 3

Debido a que no hay descargo de responsabilidad de que el “momento de inercia” y la “fuerza de fricción de la polea en la cuerda” son “despreciables”, supongo que no es equivalente porque hay una inercia y fricción en la cuerda por la polea. La polea no quiere moverse, por lo que tira contra la caja que cae, lo que reduce la fuerza en la caja deslizante y, por tanto, (aunque no es relevante para la pregunta), reduce la aceleración del sistema total.

Respuesta de una palabra: la “polea”.

Answer 4

Hay una muy buena respuesta matemática por Ankush Jain . Una explicación ligeramente inexacta pero quizás intuitiva: no toda la fuerza en el bloque B se transfiere a través de la cuerda a A. Parte de la fuerza se “usa” para acelerar el bloque hacia abajo. El resto se transfiere a través de la cuerda. La división es tal que aceleran la misma cantidad.

Answer 5

En realidad, la Fuerza entre la Caja A y la cuerda es la misma que la fuerza en el bloque B que es = 2g, donde g-> aceleración debido a la gravedad
Razón = La tensión en una cuerda en todos los puntos es la misma siempre que no tenga fricción. Ahora, puedes encontrar la fuerza en la cuerda unida al bloque B dibujando un FBD y eso será igual en todos los puntos de la cuerda.

Answer 6

Presumiblemente estás hablando de la magnitud de las fuerzas.

Suponiendo que cualquier estiramiento de la cuerda sea insignificante, lo que será igual para las dos cajas es la aceleración. Esto se debe a que las dos cajas están conectadas y, por cada centímetro, la primera caja cae bajo gravedad, la caja A se moverá 1 cm hacia la derecha.

Pero como [math] F = ma [/ math], las fuerzas en los bloques solo serán las mismas si las dos masas son iguales.