Dinámica de un sistema con aceleración (2093)

, por F_y_Q

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Estás parado sobre una balanza colocada en un ascensor. Cuando arranca el ascensor hacia arriba, ¿indicará la balanza el mismo peso? ¿Y cuando arranca hacia abajo? Explica tus respuestas.

P.-S.

En ninguno de los dos casos la balanza indicará lo mismo que cuando el ascensor está parado. Esto se debe a la primera ley de Newton o principio de inercia, que establece que un sistema tiene tendencia a permanecer en el estado de movimiento que tiene siempre que la suma de las fuerzas que actúan sobre él sea nula.

Cuando el ascensor comienza a ascender, tú tienes la tendencia a permanecer en reposo y eso hace que debas tener en cuenta un factor que es la inercia del sistema. Si aplicas la segunda ley de inercia tendrías:

\vec F - \vec p = m\cdot a\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{\vec{F} = m\cdot a + \vec p}}}



Puedes ver que lo que la balanza marcará será la suma del peso de la persona y la fuerza de inercia, que es el producto de la masa de la persona por la aceleración del ascensor. Esto se debe a que el peso y la inercia tienen sentido contrario.

Cuando el ascensor desciende, tanto el peso como la inercia tienen el mismo sentido y la ecuación anterior queda como:

\vec F + \vec p = m\cdot a\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{\vec{F} = m\cdot a - \vec p}}}


Ahora lo que marca la balanza es menor que cuando está en reposo.