El ejemplo siguiente es un clásico ejemplo de aplicación de las leyes de Newton a objetos que están en reposo relativo respecto de un sistema de referencia acelerado.
Un hombre de 80 Kg. está de pie sobre una balanza de muelle sujeta al suelo de un ascensor. La balanza está calibrada en Newtons. ¿Qué peso indicará la balanza cuando:
a) El ascensor se mueve con una aceleración «a» de 2 m/s2 hacia arriba.
b) El ascensor se mueve con aceleración descendente «a´» de 2m/s2.
c) El ascensor se mueve hacia arriba a 20 m/s mientras su velocidad decrece a razón de 8 m/s2
La lectura de la balanza es el módulo de la fuerza normal N ejercida por la balanza sobre el hombre. Como el hombre está en reposo respecto al ascensor, tanto el uno como el otro poseen la misma aceleración. Sobre el hombre actuan dos fuerzas: la fuerza de la gravedad hacia abajo mg y la fuerza normal de la balanza N hacia arriba. La suma de ambas es la causa de la aceleración observada sobre el hombre. Elegimos como positiva la dirección hacia arriba.
Cuando el ascensor acelera hacia arriba, ya sea en su ascenso o descenso. el peso aparente del hombre es mayor que mg en la cantidad ma. Para elhombre todo ocurre como si la gravedad se incrementase de g a g+a. Cuando el ascensor acelera hacia abajo, el peso aparente del hombre es menor que mg en la cantidad ma’. El hombre se siente más ligero, como si la gravedad fuera g-a’. Si a’=g, el ascensor estaría en caida libre y el hombre experimentaría la ingravidez, ya que elpeso que marcaría la balanza en este caso sería de 0Kg.
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