Física, pregunta formulada por vltrx, hace 6 meses

En un tringulado, se mueven bultos entre distintos niveles haciéndolos deslizar hacia abajo por las rampas, según se indica en la figura. Si el coeficiente de rozamiento entre el bulto y la rampa vale 0,20. El ángulo en la base de la rapa es brusco pero liso y θ = 30°. Si un bulto de masa 10 kg en l = 3 m se lanza con una velocidad de 5 m/s hacia abajo. Determine: (a) la celeridad del bulto cuando llega a la posición más bajo de la rampa y (b) la distancia d que recorrerá el bulto sobre la superficie antes de detenerse.

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Respuestas a la pregunta

Contestado por carbajalhelen
6

La celeridad del bulto cuando llega a la posición más baja de la rampa es:

1,92 m/s

La distancia d que recorrerá el bulto es:

3,9 m

Explicación:

Datos:

  • el coeficiente de rozamiento entre el bulto y la rampa vale 0,20.
  • El ángulo en la base de la rapa es brusco pero liso y θ = 30°.
  • un bulto de masa 10 kg  y  l = 3 m
  • se lanza con una velocidad de 5 m/s hacia abajo.

(a) La celeridad del bulto cuando llega a la posición más bajo de la rampa.

Aplicar sumatoria de fuerzas en eje x;

∑Fx  = m· a

Px - Fr =  m· a

Siendo;

  • Peso en eje x: Px
  • Fuerza de roce: Fr
  • normal: N
  • masa: m
  • aceleración: a

Px = m·g·Sen(θ)

Fr = μ·N

sustituir;

m·g·Sen(θ) - μ·N = m· a

Aplicar sumatoria de fuerzas en eje y;

∑Fy  = 0

N - m·g·Cos(θ) = 0

N = m·g·Cos(θ)

Sustituir:

m·g·Sen(θ) - μ·m·g·Cos(θ) = m· a

m·g[Sen(θ) - μ·Cos(θ)] = m· a

a = g[Sen(θ) - μ·Cos(θ)]

a = (9,8)[Sen(30) - 0,20(√3/2)]

a = (9,8)[1/2 - √3/10]

a = 3,2 m/s²

v = a·t

v = 5m/s  

t = (5 m/s)/(3,2 m/s²)

t = 1,56 s

Celeridad es: c = d/t

c = (3 m)/(1,56 s)

c = 1,92 m/s

(b) La distancia d que recorrerá el bulto sobre la superficie antes de detenerse.

x  = v ·t -1/2·a·t²

x = (5 m/s)(1,56 s) - 1/2(3,2 m/s²)(1,56 s)²

x = d = 3,9 m

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