Pregunta 1a: respuesta libre del examen AP Physics 1 (AP de Física 1) de 2015

dos bloques están conectados por una cuerda de masa insignificante que pasa sobre dos poleas sin masa que giran con fricción es significante como se muestra en la figura de arriba que está aquí la masa m2 del bloque 2 es más grande que la masa m 1 del bloque 1 los bloques se liberan del reposo veamos rápidamente que es lo que pensamos que está pasando aquí el bloque 2 tiene más masa y está conectado con una cuerda a este sistema de poleas tiene mayor masa pero está en el mismo campo gravitacional por lo que pesará más así que el peso que jala hacia abajo la masa 2 es más grande que el peso en la masa del bloque 1 el bloque 2 se va a acelerar hacia abajo y el bloque 1 se va a acelerar hacia arriba con la misma magnitud que la del bloque 2 esta es la situación inicial esta es nuestra intuición sobre lo que pensamos que va a ocurrir aquí ahora vamos a resolver lo que nos piden en el inciso a los puntos de abajo estos de acá representan los dos bloques dibuja diagramas de cuerpo libre mostrando y etiquetando las fuerzas no los componentes ejercidas sobre cada bloque dibuja las longitudes relativas de todos los vectores para reflejar las magnitudes relativas de todas las fuerzas veamos cuáles son las fuerzas que están actuando sobre cada uno de estos bloques tendremos la fuerza de gravedad que actúa en cada uno de estos bloques tendremos el peso de los bloques actuando en ellos por ejemplo para este primer bloque el bloque 1 m 1 voy a dibujarlo aquí la fuerza de gravedad va a ser su masa m 1 por el campo gravitacional ahora la fuerza de gravedad para el bloque 2 es más grande que la anterior por lo que vamos a dibujar la así y es m2 por g y sabemos que es más grande porque m2 es más grande que m 1 y estamos en el mismo campo gravitacional pero no terminamos aquí ya que también tenemos la fuerza que va hacia arriba por la tensión en la cuerda vamos a pensar en la magnitud que tendrá esta fuerza para cada bloque para el bloque 1 sabemos que se va a acelerar hacia arriba pues es lo que nuestra intuición nos dice que va a pasar la magnitud de la atención aquí tiene que ser mayor que la magnitud del peso y para que el bloque 2 vaya hacia abajo la magnitud de la atención tiene que ser menor que la de la fuerza que va hacia abajo por la gravedad aquí en la fuerza de tensión tiene que ser menor que la fuerza de gravedad así que la magnitud de la atención se encuentra entre estos dos pesos vamos a dibujarlo la magnitud de la tensión en el bloque 1 es mayor que m 1 por g pero menor que m2 por g algo así esta es mi tensión y de este lado tenemos la misma magnitud de la tensión que jala hacia arriba pero ahora es menor que el peso de manera que el bloque se va a hacer hacia abajo sabemos que la magnitud de estas dos tensiones va a ser la misma porque la magnitud de la atención en toda esta cuerda va a ser la misma cuando pensamos en la atención en esta fuerza que jala y nos imaginamos lo que sucede a nivel molecular es que los enlaces covalentes se jalan entre sí a través de toda la cuerda si lo vemos a nivel macroscópico lo veremos como tensión aquí hemos dibujado las fuerzas involucradas pero las hemos dibujado en el lugar incorrecto ahora vamos a dibujarlas aquí abajo de hecho puedo dibujarlas con mayor precisión porque tenemos estas líneas en el bloque 1 tengo el peso m 1 g también tengo la atención que voy a dibujar con dos líneas de alto y en el bloque 2 tenemos la misma atención o la misma magnitud de la atención que también jala hacia arriba y también tenemos su peso que voy a dibujar con tres líneas de alto m2 la dibuje tres veces más grande que m 1 porque tiene que ser más grande que m 1 no nos los dicen aquí pero yo lo he dibujado así solo nos dicen que m2 es más grande que m 1 así que parece que tenemos bien nuestro diagrama de fuerzas estuvo bien nuestra intuición aquí tenemos nuestra atención la fuerza que va hacia arriba es más grande que el peso por lo que nuestra fuerza neta va a ir hacia arriba lo que acelerará nuestro bloqueo 1 hacia arriba aquí en el bloque 2 tenemos una fuerza neta que va hacia abajo y que acelera hacia abajo al bloque 2 lo que concuerda con nuestra intuición ya que el bloque 2 pesa más que el bloque 1