Question

Desarrollar el siguiente ejercicio sobre la tercera ley de Newton.
Soledad va al mercado, inicia su recorrido con un carrito que lleno tiene una masa de 25kg,
Cuando sobre el actúa horizontalmente, una fuerza de 80N, adquiere una aceleración de 0.5 m/s².
Que magnitud tiene la fuerza de rozamiento que se opone al avance del CARRITO DE Soledad?

Answer 1

La magnitud de la fuerza de rozamiento que se opone al avance del carrito es de 67,5 N

Solución

El carrito de supermercado se desplaza solamente horizontalmente, es decir sobre el eje X. Dado que no hay fuerzas que actúen en una dirección vertical

Siendo

$\bold{ F_{r} } \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Fuerza de rozamiento }$

Donde la fuerza de rozamiento o de fricción que se opone al avance del carrito va en sentido contrario a la fuerza que se ejerce para que éste se desplace, justamente cómo se observa en el gráfico adjuntado.

Consideramos sólo la sumatoria de las fuerzas actuantes sobre el eje de movimiento del carrito

$\large\boxed{ \bold{\sum F_{X} = \ m\ . \ a \ }}$

$\large\boxed{ \bold{\sum F_{X} = F - F_{r} = \ m\ . \ a \ }}$

$\large\boxed{ \bold{ F - F_{r} = \ m\ . \ a \ }}$

Donde

$\bold{ F} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Fuerza aplicada al cuerpo }$

$\bold{ F_{r} } \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Fuerza de rozamiento }$

$\bold{ m} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{masa del cuerpo }$

$\bold{ a} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{aceleraci\'on del cuerpo }$

$\large\boxed{ \bold{ F - F_{r} = \ m\ . \ a \ }}$

$\large\textsf{Despejamos la fuerza de rozamiento }$

$\large\boxed{ \bold{ F_{r} = F - \ m\ . \ a \ }}$

$\textsf{Reemplazamos y resolvemos }$

$\boxed{ \bold{ F_{r} = 80 \ N - \ 25 \ kg \ . \ 0,5 \ \frac{m}{s^{2} } }}$

$\boxed{ \bold{ F_{r} = 80 \ N - \ 12,5 \ kg \ . \frac{m}{s^{2} } }}$

$\boxed{ \bold{ F_{r} = 80 \ N - \ 12,5 \ N }}$

$\large\boxed{ \bold{ F_{r} = 67,5 \ N }}$

La magnitud de la fuerza de rozamiento que se opone al avance del carrito es de 67,5 N