1. Comprender la configuración
* Polea: La polea no tiene fricción y no tiene peso, lo que significa que no resiste el movimiento y no contribuye a las fuerzas en el sistema.
* Masas: Tiene dos masas, una de 200 g (0.2 kg) y la otra de 300 g (0.3 kg).
* cable: Se supone que el cable es inexistente (no se extiende) y sin masa.
2. Fuerzas involucradas
* Gravedad: La única fuerza que actúa sobre las masas es la gravedad. La masa más pesada (300 g) experimenta una fuerza descendente más fuerte, lo que hace que el sistema acelere.
* tensión: El cordón ejerce una fuerza de tensión hacia arriba en ambas masas, igual en magnitud pero opuesta en dirección.
3. Encontrar la aceleración
* Fuerza neta en el sistema: La fuerza neta que causa la aceleración es la diferencia en las fuerzas gravitacionales en las dos masas.
* F_net =(0.3 kg * 9.8 m/s²) - (0.2 kg * 9.8 m/s²) =0.98 N
* Aceleración: Usando la segunda ley de Newton (f =ma), podemos encontrar la aceleración del sistema:
* a =f_net / (masa total) =0.98 n / (0.3 kg + 0.2 kg) =1.96 m / s²
4. Movimiento durante el quinto segundo
Dado que las masas se aceleran de manera uniforme, podemos usar las ecuaciones de movimiento para encontrar la distancia recorrida durante el quinto segundo.
* Primero, encuentre la distancia recorrida en los primeros 4 segundos:
* d =ut + (1/2) at² (donde u =velocidad inicial =0)
* d =(1/2) * 1.96 m/s² * (4 s) ² =15.68 m
* Entonces, encuentre la distancia recorrida en los primeros 5 segundos:
* d =(1/2) * 1.96 m/s² * (5 s) ² =24.5 m
* La distancia recorrida durante el quinto segundo es la diferencia entre estos dos:
* Distancia en quinto segundo =24.5 m - 15.68 m = 8.82 m
Por lo tanto, la distancia que las masas se moverán durante el quinto segundo después de que comiencen es de 8.82 metros.