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Yaser

Paso a paso, por favor. Gracias.


Respuestas (2)

Vamos con un desarrollo por pasos (consideramos: g = 10 m/s²).

1°)

Para el bloque de la izquierda, establece un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia abajo, y a continuación observa que sobre este bloque están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

- Peso: P₁ = M₁*g = 4*10 = 40 N, hacia abajo,

- Tensión de la cuerda superior: Ts, hacia arriba,

ahora aplicas Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación:

P₁ - Ts = M₁*a,

aquí reemplazas el valor del módulo del peso de este bloque en el primer término, reemplazas el valor de la masa de este bloque en el segundo miembro, y queda:

40 - Ts = 4*a,

y a continuación despejas:

Ts = 40 - 4*a (1).

2°)

Para el bloque inferior de la derecha, establece un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y a continuación observa que sobre este bloque están aplicadas dos fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos:

- Peso: P₂ = M₂*g = 1*10 = 10 N, hacia abajo,

- Tensión de la cuerda inferior: Tᵢ, hacia arriba,

ahora aplicas Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación:

Tᵢ - P₂ = M₂*a,

aquí reemplazas el valor del módulo del peso de este bloque en el segundo término, y el valor de su masa segundo miembro, y queda:

Tᵢ - 10 = 1*a,

y a continuación despejas:

Tᵢ = 10 + a (2).

3°)

Para el bloque superior de la derecha, establece un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y a continuación observa que sobre este bloque están aplicadas tres fuerzas verticales, de las que indicamos sus módulos y sentidos: 

- Peso: P₃ = M₃*g = 3*10 = 30 N, hacia abajo, 

- Tensión de la cuerda superior: Ts, hacia arriba, 

- Tensión de la cuerda inferior: Tᵢ, hacia arriba, 

ahora aplicas Segunda Ley de Newton, y queda la ecuación: 

Ts - Tᵢ - P₃ = M₃*a,

aquí reemplazas el valor del módulo del peso de este bloque en el tercer término, y el valor de su masa segundo miembro, y queda: 

Ts - Tᵢ - 30 = 3*a (3).

4°)

Sustituyes las expresiones señaladas (1) (2) en el primer miembro en la ecuación señalada (3), y queda:

40 - 4*a - (10 + a) - 30 = 3*a,

ahora distribuyes el signo en el tercer término, y queda:

40 - 4*a - 10 - a - 30 = 3*a,

a continuación reduces términos semejantes en el primer miembro (observa que al resolver con los términos numéricos obtienes cero), y queda:

-5*a = 3*a,

ahora restas 3*a en ambos miembros, y queda:

-8*a = 0,

y de aquí despejas:

a = 0,

que es el valor del módulo de las aceleraciones de los bloques y, como es igual a cero, entonces tienes que la aceleración de los mismos es nula y, por lo tanto, que los bloques permanecen en reposo, o se desplazan con velocidad constante,

a continuación reemplazas este último valor remarcado en las ecuaciones señaladas (1) (2), las resuelves, y queda:

Ts = 40 - 4*0 = 40 - 0 = 40 N (4a),

Tᵢ = 10 + 0 = 10 N (4b),

aqui planteas la razón del módulo de la tensión de la cuerda superior entre el módulo de la tensión de la cuerda inferior, reemplazas los valores señalados (4a) (4b), resuelves, y queda:

Ts/Tᵢ = 40/10 = 4.

 Espero haberte ayudado.