Question

EN LA FIGURA EL CUERPO ES DE 45 KG Y EL COEFICIENTE DE ROZAMIENTO
ES DE 0,15. DETERMINAR
a) Cual es el valor de la aceleración del cuerpo si la F=120 [N]
b) Que valor debe tener la fuerza, para que el cuerpo se mueva con V constante?
c) que valor debe tener la fuerza para que el cuerpo se mueva con aceleración de 1, 75 [m/s^2]


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Answer 1

Para el literal a:

Si se tiene que la fuerza normal es de 120 Newtons, entonces debemos hallar la resultante en caso de que exista una fuerza de rozamiento, es decir:

F - Fr = ma

Y para la fuerza de rozamiento se tiene que:

F - (μ * N) = ma

Siendo N la fuerza normal, quiere decir que esta es el peso, para lo cual, aplicamos la fórmula de w = mg

F - (μ * m * g) = ma

Tenemos como datos:

F = 120 N

μ = 0,15

m = 45 kg

g = 9,81 m/s²

a = ¿?

Reemplazamos acorde nuestros datos:

120 N - (0,15 * 45 kg * 9,81 m/s²) = 45 kg * a

• Efectuamos las operaciones de entre los paréntesis:

120 N - 66,21 N = 45 kg * a

• Realizamos la resta y la masa pasa a dividir:

53,79 N / 45 kg = a

• Dividimos:

a = 1,19 m/s²

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Para el literal B:

Si se tiene que la velocidad es constante, así que la aceleración es de cero, significado que la sumatoria de fuerzas es cero, es decir:

R = 0

• Si descomponemos R en Fuerza normal y la fuerza de rozamiento:

F - Fr = 0

• Entonces, la fuerza normal debe ser igual a la fuerza rozamiento, y del problema anterior sabemos que la fuerza de rozamiento es:

Fr = 66,21 N

• Entonces, si reemplazamos acorde lo planteado:

F - 66,21 N = 0

• La fuerza de rozamiento pasa a sumar:

F = 66,21 N

La fuerza que debe existir para que se mueva a velocidad constante es de 66,21 Newtons.

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Para el literal c:

En este caso, aplicamos el mismo principio de la fuerza resultante, es decir:

F - Fr = ma

Tenemos como datos:

F = ¿?

Fr = 66,21 N

m = 45 kg

a = 1,75 m/s²

Reemplazamos acorde la ecuación:

F - 66,21 N = 45 kg * 1,75 m/s²

• Efectuamos la multiplicación y la fuerza de rozamiento pasa a sumar:

F = 78,75 N + 66,21 N

• Sumamos:

F = 144,96 N

La fuerza a aplicar para tener 1,75 m/s², de aceleración es de 144,96 Newtons.