Tensión en un sistema con aceleración y pastelazo en el rostro | Física | Khan Academy en Español

Summary

Este video explica conceptos clave de física relacionados con las fuerzas y la aceleración en situaciones cotidianas. Se aborda cómo calcular la tensión en un sistema de poleas con una masa de 20 kg y cómo la aceleración afecta la tensión en un cable. También se presenta un escenario práctico con un pastel y la necesidad de una aceleración específica para evitar que se caiga debido a la fricción y la gravedad. A través de estos ejemplos, se demuestra cómo aplicar las leyes de la física para resolver problemas reales.

Takeaways

• 😀 La aceleración de un sistema de poleas en un plano inclinado es de 4.13 m/s², y se necesita calcular la tensión en un cable para entender cómo afecta al movimiento de un objeto de 20 kg.
• 😀 La fuerza de gravedad actúa sobre un objeto suspendido por un cable, y la tensión en ese cable contrarresta parte de la aceleración debida a la gravedad.
• 😀 El valor de la tensión en el cable se puede calcular usando la fórmula de la fuerza neta, considerando la masa y la aceleración del objeto.
• 😀 Para obtener la tensión en el cable, se calcula la fuerza neta, que es igual a la masa por la aceleración, y luego se despeja la tensión restando la fuerza gravitacional.
• 😀 La aceleración natural de un objeto sin la presencia del cable sería de 9.8 m/s², pero la tensión reduce esta aceleración a 4.13 m/s².
• 😀 La tensión encontrada en el ejemplo con el sistema de poleas es de 113 N hacia arriba.
• 😀 Para resolver un problema relacionado con un pastel, el objetivo es calcular la aceleración mínima que se necesita para mantener el pastel en la mano sin que se caiga debido a la fuerza de gravedad.
• 😀 El coeficiente de fricción entre la mano y el pastel es 0.8, lo que influye en la fuerza de fricción necesaria para evitar que el pastel se caiga.
• 😀 La fuerza de fricción se calcula multiplicando el coeficiente de fricción por la fuerza normal, que es la fuerza que se aplica en dirección perpendicular al pastel.
• 😀 Para evitar que el pastel se caiga, se debe aplicar una aceleración de 12.25 m/s², que es mayor que la aceleración debido a la gravedad de 9.8 m/s².

Q & A

¿Qué aceleración se menciona en el sistema de poleas en el plano inclinado?

La aceleración mencionada en el sistema es de 4.13 m/s² hacia la derecha.

¿Cómo se calcula la tensión en la cuerda en este problema?

La tensión en la cuerda se calcula considerando la fuerza neta en el objeto suspendido, utilizando la fórmula F = m * a, donde 'm' es la masa y 'a' es la aceleración. Se establece que la tensión equilibra la diferencia entre la fuerza neta y la fuerza gravitacional.

¿Cuál es la aceleración que experimentaría la masa de 20 kg sin el cable?

Sin el cable, la masa de 20 kg aceleraría a 9.8 m/s² debido a la gravedad.

¿Por qué la fuerza neta en el objeto es de 83 N hacia abajo?

La fuerza neta de 83 N hacia abajo se calcula como el producto de la masa (20 kg) y la aceleración (4.13 m/s²).

¿Qué implica el signo negativo en el cálculo de la tensión?

El signo negativo indica que la dirección de la tensión es opuesta a la dirección positiva de las fuerzas hacia abajo, lo que significa que la tensión está actuando hacia arriba.

¿Qué ocurre si no se aplica una aceleración suficiente al pastel?

Si no se aplica una aceleración suficiente, la fuerza de gravedad ganaría y el pastel se caería de las manos.

¿Cuál es el coeficiente de fricción entre la mano y el pastel?

El coeficiente de fricción entre la mano y el pastel es 0.8.

¿Cómo se calcula la fuerza de fricción que actúa sobre el pastel?

La fuerza de fricción se calcula multiplicando el coeficiente de fricción por la fuerza normal, que es igual al peso del pastel (masa por gravedad).

¿Qué aceleración debe aplicarse al pastel para que no se caiga de las manos?

Se debe aplicar una aceleración de 12.25 m/s² al pastel para que no se caiga de las manos.

¿Por qué es importante que la aceleración del brazo sea mayor que la aceleración debida a la gravedad?

Es importante que la aceleración del brazo sea mayor que la aceleración debido a la gravedad para generar una fuerza de fricción suficiente que impida que el pastel se caiga, permitiendo lanzarlo con éxito a la cara de la persona.