Un caja de 60 kg de masa se encuentra en reposo sobre un suelo horizontal que posee un coeficiente estático de rozamiento de 0.6 y cinético de 0.25. Calcular: a) La fuerza mínima necesaria para comenzar a mover la caja b) La fuerza de rozamiento y la aceleración de la caja si se aplica una fuerza horizontal de 400 N
Respuestas
La fuerza mínima necesaria para comenzar a mover la caja es de 147N y la aceleración de la caja si se aplica una fuerza horizontal de 400 N es 6,67 m/seg²
Explicación:
Fuerza de roce: es la fuerza que existe entre dos superficies en contacto, que se opone al movimiento entre ambas superficies o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento.
Realizando el diagrama del cuerpo libre
ΣFx=0
F-Fr=0
Fr=F
Datos:
m = 60 kg
μe= 0,6
μc= 0,25
F = 400N
a) La fuerza mínima necesaria para comenzar a mover la caja
F = m*g*μc
F = 60kg * 9,8m/seg²*0,25
F = 147 N
b) La fuerza de rozamiento y la aceleración de la caja si se aplica una fuerza horizontal de 400 N
Fr = 147 N
La aceleración:
F= m*a
a = 400N/60kg
a = 6,67 m/seg²
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Respuesta:
Datos
m = 60 kg
Me = 0.6
Mc = 0.25
Explicación:
Resolución
La fuerza mínima con la que la caja se empezará a mover coincide exáctamente con la fuerza de rozamiento estática máxima, cuya expresión matemática es:
F=Fre(max)=μe⋅N
En nuestro caso, como la se encuentra sobre un plano horizontal, y no se mueve verticalmente (a=0):
∑F=m⋅a ⇒N−P=m⋅0 ⇒N=P ⇒N=m⋅g
Por tanto:
F=μe⋅m⋅g
Sustituyendo los valores que conocemos, obtenemos que la fuerza necesaria es:
F=0.6⋅60 kg⋅9.8 m/s2 ⇒F=352.8 N