Una masa que pesa 58.80 N está arriba de otra masa que pesa 98 N, que permanece sobre una superficie plana. La masa que pesa 98 N es jalada hacia la derecha con una fuerza como se muestra en la figura. El μs entre todas las superficies es 0.60 y el μk es 0.40. a) ¿Cuál es el valor mínimo de F necesario para mover las dos masas? b) Si la fuerza es un 10% mayor que su respuesta para a), ¿cuál será la aceleración de cada masa?
Respuestas
Al resolver el problema se obtiene:
a) El valor mínimo de F para mover ambas masas es:
F > 94.08 N
b) Al aumentar 10% la fuerza, la aceleración de cada masa es:
a = 2.548 m/s²
Explicación:
Datos;
- Una masa que pesa 58.80 N está arriba de otra masa que pesa 98 N, que permanece sobre una superficie plana.
- La masa que pesa 98 N es jalada hacia la derecha con una fuerza como se muestra en la figura.
- El μs entre todas las superficies es 0.60 y el μk es 0.40.
a) ¿Cuál es el valor mínimo de F necesario para mover las dos masas?
La fuerza a vencer para que ambas masas se puedan mover el la Fuerza de fricción estática:
Fe = μs · N
Donde; F > Fe
Fe = 0.60(58.8 + 98)
Fe = 94.08 N
b) Si la fuerza es un 10% mayor que su respuesta para :
a) ¿Cuál será la aceleración de cada masa?
10% (94.08) = 103.488 N
La fuerza de fricción dinámica es de ambas masas;
Fk = μk · N = 0.4 (58.8 + 98) = 62.72 N
Aplicar segunda ley de Newton;
∑Fy = 0
N - (m₁ + m₂)g = 0
N = (m₁ + m₂) . g
m = (58.8 + 98)/9.8
m = 16 kg
∑Fx = (m₁ + m₂) . a
∑Fx = 103.488 - 62.72
∑Fx = 40.768 N
a = (40.768)/16
a = 2.548 m/s²