Autor Tema: Centro de masa y velocidad relativa.

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15 Mayo, 2021, 08:25 pm
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franma

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Buenas,

El enunciado dice lo siguiente:
Un hombre de masa \( m \) se halla asido a la parte inferior de una escalera de cuerda suspendida de un globo de masa \( M \); véase la figura. Inicialmente, el globo se halla estático, respecto al terreno.
(a) Si el hombre comienza a trepar por la escalera a una velocidad \( v \) (con respecto a la escalera), ¿en qué dirección y a qué velocidad (respecto a la Tierra) se moverá el globo?
(b) ¿Cuál es el estado de movimiento después de que el hombre deja de trepar?



Me quede trancado al comienzo...

La velocidad del centro de masa al comienzo es 0:
\( \displaystyle V_{cm}=\frac{v_1m + v_2M}{m+M} \) por lo que \( v_1m + v_2M=0 \)

Ahora, la velocidad del hombre me la dan en respecto al globo, su velocidad respecto al suelo seria (la del globo respecto al suelo mas la suya):

\( V_{HS}=V_{GS} + V_{HG}  \)
\(  V_{HS}=v_2 + v \)

\( v_1m + v_2M=0 \rightarrow (v_2 + v)m + v_2M=0 \rightarrow v_2 = \displaystyle \frac{-vm}{m+M} \)

¿Es correcto?

(a) El globo se movería hacia abajo (el suelo).
(b) Cuando el hombre deje de trepar todo se quedara quieto de nuevo (tanto el hombre como el globo).

Saludos,
Franco.

15 Mayo, 2021, 08:43 pm
Respuesta #1

JCB

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Hola a tod@s.

Caramba franma, ya tardabas en aparecer por aquí  ;D

a) Aunque yo no lo planteo en términos de cdm, llego a la misma conclusión.

\( p_i=0 \).

\( p_f=m(v+V)+MV \).

Como la cantidad de movimiento se conserva,

\( 0=m(v+V)+MV \). Despejando,

\( V=\dfrac{-mv}{m+M} \).

b) si \( v=0 \), \( V=0 \).

Saludos cordiales,
JCB.
"Lo consiguieron porque no sabían que era imposible", autor: Jean Cocteau.

15 Mayo, 2021, 08:48 pm
Respuesta #2

franma

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Buenas,

Hola a tod@s.

Caramba franma, ya tardabas en aparecer por aquí  ;D

a) Aunque yo no lo planteo en términos de cdm, llego a la misma conclusión.

\( p_i=0 \).

\( p_f=m(v+V)+MV \).

Como la cantidad de movimiento se conserva,

\( 0=m(v+V)+MV \). Despejando,

\( V=\dfrac{-mv}{m+M} \).

b) si \( v=0 \), \( V=0 \).

Saludos cordiales,
JCB.

 :laugh: :laugh: Espero estes bien JCB.

Lo plantee por centro de masa ya que la hoja de ejercicios lo recomendaba para practicar el tema.

Saludos,
Franco.