8. Dos bloques (m < M) son empujados por una superficie lisa debido a la fuerza F que se muestra en la figura. ¿Cuál de las opciones indica la relación que existe entre la fuerza neta aplicada a cada bloque? (Fm y FM son la fuerza neta aplicada a cada bloque) a) Fm > FM b) Fm < FM c) Fm = FM d) Falta información.
Respuestas
La opción que indica la relación que existe entre la fuerza neta aplicada a cada bloque es: d. Falta información
Explicación:
En el sistema falta información debido a que se necesita conocer el valor de las masas y la magnitud de la fuerza aplicada.
Conociendo estos valores:
m= 2kg
M= 5 kg
F= 60 N
En el sistema mostrado, se tiene que la sumatoria de fuerzas en x en cada bloque es:
Bloque m:
∑Fx= 60 N -FM= m*a
Bloque M:
∑Fx= Fm= M*a
Se tiene que FM=Fm debido a la tercera ley de Newton, por lo tanto:
60 N -M*a= m*a
60N= m*a+ M*a
60 N= a(m+M)
a=60/(2 kg+5kg)
a=8.57 m/s²
Reemplazando a:
60 N -FM= m*a
FM= 60 -m/a
FM= 60-2 kg* 8.57 m/s²
FM=42.8 N
Fm= m*a
Fm=2 kg* 8.57 m/s²
Fm=17.14 N
Por lo tanto, FM>Fm y la fuerza que ejerce el bloque m sobre el bloque M es Fm con un valor de 17.14 N
