Si el coeficiente de roce entre las superficies de un cuerpo deslizante de 5 kg es de 0.3. ¿Cuánta fuerza se debe aplicar para mantenerlo a una velocidad constante
Respuestas
Respuesta:
F = 14.72N
Explicación:
Para resolver este problema, hay que emplear la primera ley de newton.
Primero para las fuerzas en x, y luego con las de y.
∑F = 0 (Esto porque la velocidad va a ser constante)
Ahora hay que ver cuales fuerzas se van a sumar en x:
F - f = 0
F es la fuerza que vas a aplicar.
f es la fuerza de roce, y es negativa porque va en sentido contrario.
Ecuación para calcular f:
Donde:
f = fuerza de roce.
u = coeficiente de roce.
n = fuerza normal.
Calculo de la fuerza normal:
Se calcula aplicando la primera ley (∑F = 0) Pero para el eje y.
Hacia abajo tenemos el peso y empujando hacia ariba tenemos una fuerza llamada normal, que es la reacción del suelo contra la caja. Esto se explica con la tercera ley de Newton, como la caja ejerce una fuerza hacia abajo, recibe una fuerza hacia arriba de igual magnitud pero en diferente dirección:
n - w = 0
W = Peso del cuerpo.
Calculo del peso de un cuerpo:
W = mg
Donde:
W = peso.
m = masa.
g = aceleración debida a la gravedad.
Sustituyendo:
W = (5kg)(9.81) = 49.05N
Sustituyendo este resultado en la ecuación de fuerzas de y:
n - 49.05N = 0
Despejando n:
n = 49.05N
Ahora hay que utilizar la formula para calcular la fuerza de roce:
Sustituyendo:
f = (0.3)(49.05N)
f = 14.72N
Y finalmente hay que sustituir este resultado en la primer ecuación que vimos:
F - f = 0
F - 14.72N = 0
Despejando F:
F = 14.72N
