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Un subibaja de 4m de longitud gira en su centro. Un niño de 28 kg de masa se sienta en uno de sus extremos.
¿A qué distancia del centro de rotación debe sentarse un niño de 40 kg de masa para equilibrar el subibaja?

Sagot :

Para equilibrar un subibaja, el momento (torque) generado por los niños en ambos lados debe ser igual. El momento se calcula como el producto de la fuerza (peso del niño) y la distancia al punto de apoyo (centro de rotación). Matemáticamente, esto se expresa como:

momento = fuerza X distancia

Dado que el subibaja tiene 4 metros de longitud total, cada niño se encuentra a una distancia de 2 metros del centro de rotación cuando se sientan en los extremos.

Vamos a establecer la ecuación de equilibrio de momentos. Si el niño de 28 kg se sienta a 2 metros del centro de rotación, su momento será:

[tex]M1=28kg×9.81m/ {s}^{2} ×2m[/tex]

Para equilibrar el subibaja, el momento generado por el niño de 40 kg debe ser igual al momento generado por el niño de 28 kg:

[tex]40kg×9.81m/ {s}^{2} ×d=28kg×9.81m/ {s}^{2} ×2m[/tex]

Podemos simplificar la ecuación eliminando la aceleración debida a la gravedad (9.81 m/s²) de ambos lados:

[tex]d= \frac{28kg \times 2m}{40g} \\ \frac{56kg⋅m}{40kg} \\ d=1.4m[/tex]

Por lo tanto, el niño de 40 kg debe sentarse a 1.4 metros del centro de rotación para equilibrar el subibaja.

¡ESPERO QUE TE SIRVA!