Question

9. Calcule el valor de la fuerza que experimenta un ascensor cuando levanta 150 kg en los siguientes casos: a) Cuando asciende con una aceleración de 4 m/s2 b) Cuando asciende con una aceleración de 6 m/s2 c) Explique: ¿Por qué el ascensor experimenta diferentes aceleraciones si levanta el mismo peso en ambos casos?

Answer 1

a) La fuerza neta que experimenta un ascensor cuando asciende con una aceleración de 4 metros por segundo al cuadrado es 600 newtons hacia arriba.

b) La fuerza neta que experimenta un ascensor cuando desciende con una aceleración de 6 metros por segundo al cuadrado es 900 newtons hacia abajo.

c) Por la fuerza de tensión sobre el cable del ascensor.

Explanation:

a) La fuerza neta experimentada por el ascensor (
`F`), en newtons, es:

`F = m\cdot a` (1)

Donde:

`m` - Masa, en kilogramos.

`a` - Aceleración, en metros por segundo cuadrado.

Si sabemos que
`m = 150\,kg` y
`a = 4\,(m)/(s^(2))`, entonces la fuerza neta del ascensor es:

`F = m\cdot a`

`F = 600\,N`

La fuerza neta que experimenta un ascensor cuando asciende con una aceleración de 4 metros por segundo al cuadrado es 600 newtons hacia arriba.

b) Si sabemos que
`m = 150\,kg` y
`a = -6\,(m)/(s^(2))`, entonces la fuerza neta del ascensor es:

`F = m\cdot a`

`F = -900\,N`

La fuerza neta que experimenta un ascensor cuando desciende con una aceleración de 6 metros por segundo al cuadrado es 900 newtons hacia abajo.

c) De manera simplificada, el ascensor experimenta dos fuerzas que definen la fuerza y aceleración netas: (i) La fuerza de tensión sobre el cable que traslada el ascensor y el peso total del ascensor, opuesta a la anterior y en función de la aceleración gravitacional. Puesto que la masa no varía en ningún caso, se concluye que el peso es constante, entonces la diferencia de valores se debe a la fuerza por tensión del cable. En el descenso, es fuerza es menor que en el ascenso.