un objeto de 20 kg se mueve sobre una superficie horizontal con una aceleración de 0.75 m/s² por la acción de una fuerza paralela a la superficie. si el coeficiente de fricción cinética es 0.20,
determina la magnitud de la fuerza.
Respuestas
Respuesta:
La fuerza que impulsa al bloque es de 55 N.
Explicación:
En la foto :3
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Para conocer la fuerza F aplicada paralela a la superficie aplicamos la estática de fuerzas, realizando un diagrama de cuerpo libre, tenemos:
∑Fy = 0
N - P = 0
N = P = m x g
N = (20 kg) (9,81m/s²)
N = 196.2 N
Cálculo de la fuerza de rozamiento fr, tenemos:
Fr = u x N = 0.20 x (196.2 N) = 39.24N
Para conocer la fuerza F aplicamos la estática de fuerzas en x, tenemos:
∑Fx = m x a
- fr + F = m x a
F = fr + m x a
F = (39.24N) + (20kg)( 0.75m/s²)
F = 54.24 N
¿Qué es la estática de fuerzas?
La estática de fuerzas estudia el equilibrio de las fuerzas de un cuerpo en reposo, dentro de estas fuerzas tenemos, la fuerza aplicada F, la fuerza de roce fr, el peso del cuerpo, y la fuerza normal, todas estas fuerzas deben estar en equilibro.
¿Qué es diagrama de cuerpo libre?
El diagrama de cuerpo libre permite identificar todas las fuerzas que se encuentran en el sistema estas en ocasiones están en equilibrio o en movimiento, al colocar las fuerzas en el DCL nos permite identificar el cálculo más fácilmente.
Planteamiento
- Masa / 20 kg
- Aceleración / 0.75 m/s²
- Coeficiente de roce / u = 0.20
- Hallar la fuerza aplicada / F
1. Para conocer la fuerza F aplicada paralela a la superficie aplicamos la estática de fuerzas, realizando un diagrama de cuerpo libre, tenemos:
∑Fy = 0
N - P = 0
N = P = m x g
N = (20 kg) (9,81m/s²)
N = 196.2 N
2. Cálculo de la fuerza de rozamiento fr, tenemos:
Fr = u x N = 0.20 x (196.2 N) = 39.24N
3. Finalmente, para conocer la fuerza F aplicamos la estática de fuerzas en x, tenemos:
∑Fx = m x a
- fr + F = m x a
F = fr + m x a
F = (39.24N) + (20kg)( 0.75m/s²)
F = 54.24 N
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