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~iemplo 9.1 En la Fig. 107 se muestra un conjunto de
bolas unidas por 4 cuerdas, dos resortes y una varilla
ligera y rígida. Hemos asignado los nombres 81, B2,
83 Y 84 para las bolas, el, e2, C3 y e4 para las
cuerdas, Rl y R2 para los resortes y V para la varilla.
Suponernos que el resorte Rl está en tensión y el R2
en compresión, y que la varilla V está en compresión.
En la Fig. 108 se muestran los DCL's de cada
una de las 4 bolas.
De acuerdo con nuestra convención, es fácil
distinguir en cada Del cuáles son las fuerzas que
jalan (tensiones) o empujan (compresiones). A cada
una de las 4 cuerdas se le asocia una tensión distinta
(TI' Tu T 3 Y T4 ), al resorte Rl una tensión R}I al
resorte R2 una compresión Cü y a la varilla una
compresión K.
C2
82
C3
rh======V4 83
Fig.107
~ 2
R1 .t.
W, T 3
82
43
K ~ m.
W 3
Fig.108
4.5. Cómo trazar la fuerza normal
en el contacto simple
Cuando un bloque descansa libremente sobre
una superficie horizontal, como en la Fig. 109a, la
fuerza normal sobre el bloque, debida a la superficie,
tiene un valor igual al peso del bloque: N • W. Sin
embargo, esto no significa que la fuerza normal
siempre sea igual al peso. La igualdad N = W, válida en
la situación de la Fig. 109a, viene de la ecuación de
equilibrio del bloque, que se saca del DCL mostrado
en la Fig. 109b.
r----------------,---------------,
N= 80
Fig. 109
Considere ahora la situación de la Fig. 110a, en
la que se jala el bloque hacia arriba por medio de una
cuerda, cuya tensión es 30 newton. En este caso el
bloque ya no descansa "libremente" sobre la
superficie. La fuerza normal N disminuye de 80 a 50
newtons, como se deduce del DCL mostrado en la Fig.
110b. Esto es, al jalar la cuerda se alivia un poco la
presión del bloque sobre la superficie.
T=30
W=80 N=50
Fig.UO
Está claro que la normal se volvería nula si la
cuerda se jalara justamente con una fuerza de 80 N,
igual al peso del bloque.
En lugar de la cuerda, coloquemos ahora otro
bloque de peso 60 N sobre el bloque de 80 N, como en
la Fig. JJla. Entonces la normal ejErcida por la
superficie sobre el bloque de 80 N vale 140 N . Este
valor lo calculamos con ayuda del DeL del conjunto
¡Bloque de 60 N, Bloque de 80 NI en la Fig. l1lb.
Notemos que ahora hay más presión sobre la
superficie.