• Asignatura: Física
  • Autor: juanrafaelpoceros02
  • hace 3 años

Se requiere jalar por el suelo un cofre de 50kg de modo que mueva 30m en 15s a partir del reposo con una aceleración constante. Si el coeficiente de fricción dinámica es de 0.35, encuentre cuánto vale la fuerza horizontal que se debe aplicar.

Respuestas

Respuesta dada por: ocamcordova
0

m = 60 kg

Me = 0.6

Mc = 0.25

Resolución

La fuerza mínima con la que la caja se empezará a mover coincide exáctamente con la fuerza de rozamiento estática máxima, cuya expresión matemática es:

F=Fre(max)=μe⋅N

En nuestro caso, como la se encuentra sobre un plano horizontal, y no se mueve verticalmente (a=0):

∑F=m⋅a ⇒N−P=m⋅0 ⇒N=P ⇒N=m⋅g

Por tanto:

F=μe⋅m⋅g

Sustituyendo los valores que conocemos, obtenemos que la fuerza necesaria es:

F=0.6⋅60 kg⋅9.8 m/s2 ⇒F=352.8 N

Cuestión b)

Datos

m = 60 kg

Me = 0.6

Mc = 0.25

Resolución

Como la fuerza que se aplica es mayor que la fuerza de rozamiento estático, la caja se pondrá en movimiento, y por tanto la fuerza de rozamiento en este estado es la fuerza de rozamiento cinética:

Frc=μc⋅N ⇒Frc=μc⋅m⋅g ⇒Frc=0.25⋅60 kg⋅9.8 m/s2 ⇒Frc = 147 N

Una vez que conocemos la fuerza de rozamiento, podemos determinar cual es la aceleración que adquiere el cuerpo. En principio, como no nos indican el sentido de la fuerza, vamos a suponer que se aplica hacia el semieje x positivo, por tanto la fuerza de rozamiento se orientará hacia el semieje x negativo (ya que es siempre contraria al movimiento). Aplicando el principio fundamental o segunda ley de Newton:

∑F=m⋅a ⇒F−Frc=m⋅a ⇒400 N−147 N=60 Kg ⋅ a ⇒a=4.21 m/s2

espero que te sirva de ayuda

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