En la siguiente figura se observa a Miguel tirando de una caja de masa 8 kg. Si entre la caja y el suelo hay un coeficiente de rozamiento de 0,1. Determina la aceleración que adquiere la caja, el valor de la fuerza de roce y el valor de la fuerza normal. Si miguel logra recorrer 6mt, determine el trabajo realizado.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
a= 1,57m/seg^2
Fr= 9.09N
N= 90,09N
W= 130J
Explicación:
Primero hay que realizar el diagrama de fuerzas para la caja en ambos ejes, para el eje x y para el eje y, con el objetivo de analizar cuales son las fuerzas que actúan en cada eje, sumarlas entre si y encontrar relaciones que nos permitan resolver las incógnitas, como se muestra en la imagen
La sumatoria de fuerzas en x (Fx) esta igualada al producto de la masa del objeto por su aceleración debido a que realiza un movimiento en dicho plano, pero en la sumatoria de fuerzas en y (Fy) no esta igualada a esto ya que no se mueve hacia arriba, por lo que dicha sumatoria se iguala a cero
Para obtener la fuerza normal (N) y la aceleración del bloque (a), simplemente despejamos dichas incógnitas en la sumatoria de fuerzas de "y" y "x" respectivamente. Luego, para hallar la fuerza normal, usamos su definición que es el producto del coeficiente de rozamiento entre la caja y el suelo (Mk) y la fuerza normal (N) que hallamos anteriormente
El trabajo (W) que realiza la persona para mover la caja con dicha fuerza (F) separado un cierto angulo del plano horizontal (θ) es el producto escalar entre dicha fuerza y dicha dirección de desplazamiento de la caja. Como ambas están dirigidas hacia la derecha, tienen la misma dirección, pero su sentido esta separado por el mismo angulo tita (θ) con el que el hombre mueve la caja; como se trata de un producto escalar entre estas dos magnitudes, se trata de el producto entre la fuerza (F) y el desplazamiento (dx) mulitplicado por el coseno del angulo que las separa, es decir, el coseno de 30 grados, osea tita (θ)
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