• Asignatura: Física
  • Autor: zoe03maga
  • hace 5 años

Un hombre empuja una caja de zapatos que fuerza es?

Respuestas

Respuesta dada por: 123lool
1

Respuesta:

1. Un hombre de 75 kg empuja una caja pesada por un

piso horizontal. El coeficiente de rozamiento cinético

entre el piso y la caja es de 0,2 y el coeficiente de

rozamiento estático entre los zapatos del hombre y

el piso es de 0,8. El hombre empuja hacia abajo

contra la caja a un ángulo de 30º con la horizontal

¿Cuál es la máxima masa de la caja que puede mover

con velocidad constante?

Solución

Aislamos la caja y el hombre dibujando las fuerzas que actúan sobre ellos

Como en el carro y el hombre la aceleración es nula, se verifica en ambos ∑   0

NC

F

Pc

x

y

FRoz,C

30o

F

PH

NH

Froz,e

30o

 

 

 

, 30 0

30 ! 0

, " #!

%&'&

 

30 ,( 0

!) 30 ) 0

,( #(!)

La fuerza F máxima con la que el hombre puede empujar la caja corresponde a una fuerza de

rozamiento estática máxima. Sustituyendo en las ecuaciones del hombre

30 #

*+ 30

, -  

#+

*30 #30,

Sustituyendo en las ecuaciones de la caja

30 #)

*)+ 30

, -

#+*30 #)30

,

*30 #30,

#))+

De donde

)

#*30 #)30

,

#)

*30 #30,

181,52 2+

2. Aunque habitualmente la segunda ley de Newton se expresa como F am

r

r

= esta sólo es

válida si la masa m es constante. En el caso más general en el que la masa no sea

constante la expresión de la segunda ley de Newton es

dt

pd

F

r

r

= donde 3 4 es el

momento lineal. Tengamos en cuenta esta precisión en el ejemplo siguiente. Un vagón de

masa mo se mueve libremente y sin ningún tipo de rozamiento por una vía horizontal con

velocidad vo. Comienza a llover verticalmente y el vagón se empieza a llenar de agua a

razón de f kg/s. Parece evidente que aunque no hay ninguna fuerza horizontal, la

velocidad del vagón empieza a cambiar y por tanto a sufrir una aceleración.

a. Hallar la expresión de la velocidad y de la posición con el tiempo.

b. ¿Qué fuerza exterior debemos hacer para conseguir que el vagón no se pare y por

tanto la velocidad se mantenga constante?

Solución

a) Velocidad

Opción 1: Al no haber fuerzas exteriores en dirección horizontal F = m

dv

dt

+ v

dm

dt

= 0

⇒ m

dv

dt

= −v

dm

dt

⇒ (m0 + ft)

dv

dt

= −vf ⇒ ⇒

+

− =

0

dt

m ft

f

v

dv

Integrando

dv

v v0

v

=

f

m0 + ft

da

0

t

∫ ⇒

Explicación:

Respuesta dada por: mellodayglow
0

Respuesta:

Fuerza de fricción o fuerza de apoyo

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