a) Una caja con una masa de 35Kg es arrastrada a través del piso por una cuerda paralela al plano horizontal. ¿Cuál es el valor de la aceleración que experimenta la caja si se jala con una fuerza de 300N con un coeficiente de rozamiento cinético de 0?12? (Considere a la aceleración de la gravedad como 9.81m/s^2). b) Un bloque de 180Kg es empujado por el piso con una fuerza horizontal que forma un ángulo de 20° con la horizontal. ¿Cuál es el valor aproximado del coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el piso, si una fuerza de 650N es requerida para mover la caja con una rapidez constante de 30m/s? (Considere a la aceleración de la gravedad como 9.81m/s^2).
Respuestas
a) La aceleración que experimenta la caja es: a= 7.39m/seg2
b) El valor aproximado del coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el piso es: μ = 0.30
La aceleración que experimenta la caja y el valor aproximado del coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el piso se calculan mediante la aplicación de la sumatoria de fuerzas en los ejes x y y , de la siguiente manera:
a)m= 35 Kg
a=?
F = 300N
μ = 0.12
g = 9.8 m/seg2
ΣFx=m*a
F -Fr = m*a
ΣFy=0
N-P=0 N = m*g = 35Kg*9.8m/seg2 = 343 N
Fr=μ*N = 0.12*343 N = 41.16 N
a = ( F -Fr)/m = ( 300N - 41.16N)/35Kg
a= 7.39m/seg2
b) m= 180 Kg
F = 650N
α = 20°
μ =?
Vcte = 30m/seg ⇒ a=0
ΣFx=m*a
F*cosα -Fr = 0
Fr = 650N*cos20° =610.8 N
ΣFy=0
N-P- F*senα=0
N = 180Kg*9.8m/seg2 + 650N*sen20°
N = 1986.31 N
Fr = μ*N
μ = Fr/N = 610.8N/1986.31 N = 0.30