• Asignatura: Física
  • Autor: VictorInternet
  • hace 6 años

F. Un bloque de aluminio de 2000 g y un bloque de cobre de 6000 g, se conectan mediante una cuerda ligera sobre una polea sin fricción. Se dejan que se mueva sobre un bloque-cuña fijo de acero (=30º), según la figura. Siendo / = , y / = , . Determinar: a. Diagrama del cuerpo libre para ambos bloques. b. Las fuerzas de rozamiento de los dos bloques. c. La aceleración del sistema. d. La tensión en la cuerda.

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Respuestas

Respuesta dada por: judith0102
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a. El diagrama del cuerpo libre ( D.C.L.) para ambos bloques se muestra en el adjunto.

b. Las fuerzas de rozamiento de los dos bloques son respectivamente: Fr1 = 8 N ; Fr2 = 18.70 N

c. La aceleración del sistema es de: a= 0.4125 m/seg2

d. La tensión de la cuerda es de:   T = 8.825 N                                                  

   

 

 El diagrama del cuerpo libre ( D.C.L.) y las fuerzas de rozamiento para ambos bloques, la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda se calculan mediante la sumatoria de las fuerzas en los ejes x y y , basadas en los D.C.L de cada bloque , de la siguiente manera :

  m1 = 2000 g = 2 Kg    Aluminio

  m2 = 6000 g = 6 Kg    Cobre

    θ = 30 °

 cuña de acero

  a) D.C.L. =?

  b) Fr1 =?   Fr2=?

  c) a =?

  d) T =?

    μ Al/acero = 0.4

    μ Cu/acero = 0.36  

  ∑Fx = m1*a

 T -Fr1 = m1*a

  ∑Fy =0

  N1 -P1 =0

  N1 = P1 = m1*g = 2 Kg*10 m/seg2 = 20 N

   Fr1 = μ Al/acero* N1  = 0.4*20 N = 8 N     b)

 

  ∑Fx = m2*a

 P2x -T -Fr2 = m2*a

  ∑Fy=0

  N2 -P2y =0

    N2 = P2y = 60 N *cos30° = 51.96 N

   Fr2 =  μ Cu/acero *N2 = 0.36 *51.96 N = 18.70 N    b)

   P2x = P2*sen 30° = 60N *sen30° = 30 N

   c)                       T - Fr1 = m1*a

                      P2x -T -Fr2 = m2*a   +

                   ____________________

                   P2x -Fr1 -Fr2 = ( m1+m2 ) *a

        Al despejar la aceleración a :

                  a=( P2x -Fr1 -Fr2)/( m1+m2 )

                  a= ( 30 N -8N -18.70N )/(2 Kg +6Kg )

                  a= 0.4125 m/seg2

   d)  T = m1*a +Fr1

        T = 2 Kg *0.4125 m/seg2 + 8 N

        T = 8.825 N

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