Ejercicios de fuerzas

1. Autor: Manuel Díaz Escalera
Problemas de fuerzas
Dos cuerpos enlazados
2 1 F0

2. Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
Autor: Manuel Díaz Escalera
2 1 F0

3. Autor: Manuel Díaz Escalera
Paso 1 Dibujamos las fuerzas que
actúan sobre los dos cuerpos
P1 (peso del cuerpo 1)
P2 (peso del cuerpo 2)
T (Tensión del hilo)
N1 (Fuerza normal del cuerpo 1)
N2 (Fuerza normal del cuerpo 2)
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0

4. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
Aclaración
La tensión del hilo T es la misma
sobre los dos cuerpos y no es
necesario escribir T1 y T2

5. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
Paso 2 Después de dibujar las
fuerzas podemos analizar el
movimiento de los cuerpos:
Los dos cuerpos unidos por un hilo
se mueven con la misma aceleración
a (no es necesario utilizar a1 y a2)
Se supone despreciable el
rozamiento entre los dos cuerpos y
la superficie del plano horizontal.

6. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
Paso 3 Si se considera que los dos
cuerpos y el hilo forman un único
cuerpo que se mueve con
aceleración a podemos aplicar la
segunda ley de Newton a dicho
sistema:
F = m.a
Siendo F la fuerza resultante sobre
los dos cuerpos, m la masa de los
cuerpos y a la aceleración.

7. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
F = m.a
F0 = (m1 + m2) .a
Para el sistema formado por los dos
cuerpos y el hilo la tensión T es una
fuerza interna que no afecta a la
aceleración.
Las fuerzas normal y peso se
compensan:
N1 = P1 y N2 = P2

8. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
Paso 4 Sustituimos los datos y
calculamos la aceleración:
F0 = (m1 + m2) .a
2 = 3.a
a = 0,67 m/s2

9. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
Paso 5 Para calcular la tensión del
hilo T aplicamos la segunda ley de
Newton a uno de los dos cuerpos.
Por ejemplo al número 1:
F1 = m1a
Siendo F1 la fuerza resultante sobre el
cuerpo 1, m1 la masa y a la
aceleración

10. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
F1 = m1a
F0 – T = m1a
Las fuerzas se restan ya que tienen
sentido contrario (F0 a favor del
movimiento y T se opone al
movimiento)

11. Autor: Manuel Díaz Escalera
P2P2
N2
2 1
Sobre una mesa horizontal tenemos dos cuerpos unidos por un hilo.
Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión del hilo si se tira del
primero con una fuerza horizontal F0 = 2 N paralela al plano.
Datos: m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, g = 9,8 m/s2
P1
TT
N1
F0
Sustituimos los datos y calculamos
la tensión
F0 – T = m1a
2 – T = 1.0,67
T = 1´33 N