Question

El pasajero tiene una masa de 75 Kg y todo el tiempo permanece sentado con la cabeza hacia arriba. En el instante °=30° tiene una rapidez de 5m/s y un aumento en la misma de 2m/s. Determine las fuerzas horizontal y vertical que ejerce la silla sobre el pasajero para producir este movimiento.

Answer 1

La fuerza horizontal que ejerce la silla sobre el pasajero es igual a:

FNh = 237.75 N

La fuerza vertical que ejerce la silla sobre el pasajero es igual a:

FNv = 771 N

La aceleración total que presenta la persona cuando esta a 30 grados sobre la horizontal es la suma de la aceleración centripeta mas la aceleración tangencial.

Sobre la persona actúan las siguientes fuerzas: Peso "W", Fuerza normal horizontal "FNh" y Fuerza normal vertical "FNv".

Entonces aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre la persona en el momento que esta a 30 grados con respecto a la horizontal:

• ∑Fx = m * (acx + atx)
• FNh = 75Kg * (  ( (5m/s)² / 10m ) * sen(60°)  +   (2m/s² * sen(30°))  )
• FNh = 75Kg * ( 2.17m/s² + 1m/s²)
• FNh = 237.75 N

• ∑Fy = m * (acy + aty)
• FNv - W = 75Kg * ( - ( (5m/s)² / 10m ) * cos(60°)  +   (2m/s² * cos(30°))  )
• FNv - (75Kg * 9.8m/s²) = 75Kg * ( - 1.25m/s² + 1.73m/s²)
• FNv - 735N = 36N
• FNv = 771.0 N