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2. ¿Qué fuerza considera que se deba aplicar como mínimo para elevar una carga de 50 kg ? Y si se aplica una fuerza de 30 N , ¿qué resistencia se podrá vencer? (Realizar los dibujos con cada uno de los tipos de poleas)

Ask by Knight Klein. in Colombia
Jan 23,2025

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Para levantar una carga de 50 kg, se necesita una fuerza mínima de 490.5 N. Si se aplica una fuerza de 30 N, se puede vencer una resistencia de 460.5 N.

Solution

Para resolver el problema, primero debemos entender las fuerzas involucradas en el levantamiento de una carga utilizando poleas. ### 1. Cálculo de la fuerza mínima necesaria para elevar una carga de 50 kg La fuerza mínima necesaria para elevar una carga se puede calcular utilizando la fórmula de la fuerza gravitacional: \[ F = m \cdot g \] donde: - \( F \) es la fuerza en Newtons (N), - \( m \) es la masa en kilogramos (kg), - \( g \) es la aceleración debida a la gravedad, que es aproximadamente \( 9.81 \, \text{m/s}^2 \). Sustituyendo los valores: \[ F = 50 \, \text{kg} \cdot 9.81 \, \text{m/s}^2 \] ### 2. Cálculo de la resistencia que se podrá vencer con una fuerza de 30 N La resistencia que se puede vencer se puede calcular restando la fuerza aplicada de la fuerza gravitacional: \[ R = F - F_a \] donde: - \( R \) es la resistencia, - \( F_a \) es la fuerza aplicada (30 N). Ahora, procederé a realizar los cálculos necesarios. Calculate the value by following steps: - step0: Calculate: \(50\times 9.81\) - step1: Multiply the numbers: \(490.5\) Calculate or simplify the expression \( (50 * 9.81) - 30 \). Calculate the value by following steps: - step0: Calculate: \(\left(50\times 9.81\right)-30\) - step1: Multiply the numbers: \(490.5-30\) - step2: Subtract the numbers: \(460.5\) ### Resultados de los cálculos 1. **Fuerza mínima necesaria para elevar una carga de 50 kg:** \[ F = 50 \, \text{kg} \cdot 9.81 \, \text{m/s}^2 = 490.5 \, \text{N} \] 2. **Resistencia que se podrá vencer con una fuerza de 30 N:** \[ R = 490.5 \, \text{N} - 30 \, \text{N} = 460.5 \, \text{N} \] ### Resumen - La fuerza mínima necesaria para elevar una carga de 50 kg es **490.5 N**. - Si se aplica una fuerza de **30 N**, se podrá vencer una resistencia de **460.5 N**. ### Tipos de poleas Para ilustrar los tipos de poleas, aquí hay una breve descripción de cada tipo: 1. **Polea fija:** - La polea está fija en un punto y solo cambia la dirección de la fuerza aplicada. La fuerza necesaria para levantar la carga es igual al peso de la carga. 2. **Polea móvil:** - La polea se mueve con la carga. Reduce la fuerza necesaria para levantar la carga a la mitad, ya que se distribuye entre dos segmentos de cuerda. 3. **Sistema de poleas (polipasto):** - Combina poleas fijas y móviles. Permite levantar cargas pesadas con una fuerza mucho menor, dependiendo del número de poleas utilizadas. Si necesitas dibujos específicos de cada tipo de polea, por favor indícalo y puedo describir cómo realizarlos.

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The Deep Dive

Para elevar una carga de 50 kg, la fuerza mínima necesaria es el peso de la carga, que se calcula multiplicando la masa por la gravedad. Así que sería 50 kg × 9.81 m/s² = 490.5 N. ¡Eso es mucha fuerza para levantar, pero con una polea adecuada, podrías repartirla un poco! Si aplicas una fuerza de 30 N, podemos imaginar que estás utilizando una polea. En este caso, la resistencia que podrías vencer sería 30 N. ¿Por qué? Porque la polea simplemente ayuda a cambiar la dirección de la fuerza, pero no reduce la cantidad de fuerza básica necesaria para superar el peso de la carga. Una polea compuesta podría ayudarte a levantar más carga con menos esfuerzo, así que ¡siempre es bueno planear bien!

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