Question

2. Un plano inclinado hace un ángulo de 30.0° con la horizontal. Si se desprecia la fricción, encuentre
la fuerza constante aplicada paralela al plano requerida para hacer que una caja de 15.0 kg se deslice:
a) hacia arriba en el plano con una aceleración de 1.20 m/s2
b) hacia abajo en el plano inclinado con una aceleración de 1.20 m/s2

Answer 1

Si sube acelerado es porque la fuerza aplicada debe ser mayor que la componente del peso en la dirección del plano.

F - m g sen30° = m a

F = m (g sen30° + a) = 15 kg (9,80 . 0,5 + 1,20) m/s² = 91,5 N

b) Ahora la fuerza ayuda al cuerpo.

F + m g sen30° = m a

F = 15 kg (1,2 - 9,80 . 0,5) m/s² = - 55,5 N

El signo menos implica que la fuerza debe ser hacia arriba.

Debe frenar la caída porque sin la fuerza el cuerpo desciende con una aceleración a = 9,80 . 0,5 = 4,90 m/s²

Saludos Herminio.