La figura muestra un bloque de 240N de peso, en el que se aplica una fuerza de 150N la misma que forma un angulo de 20 con la horizontal.
Si el bloque adquiere una aceleración de 3m/s² ¿ Cual es el coeficiente de friccion dinamico?
Porfa con procedimiento y explicacion
Respuestas a la pregunta
El coeficiente de fricción dinámico en el movimiento del bloque se corresponde con 0.36
La segunda ley de Newton:
La ley fundamental de la dinámica establece que cuando un cuerpo está sometido a una fuerza neta no equilibrada, se produce sobre él una aceleración constante.
En esta tarea se tiene que el sistema se encuentra en movimiento. Bajo las condiciones dadas se procede con un análisis de cuerpo libre.
Análisis de cuerpo libre en el bloque:
Se hallan las resultantes de las fuerzas que actúan sobre el bloque con respecto a los ejes coordenados:
- Sumatoria de fuerzas, eje de las abscisas: ∑Fx: Fcos(20º) - Fr = ma ⇒ Fr = Fcos(20º) - ma (1)
- Sumatoria de fuerzas, eje de las ordenadas: ∑Fy: Fsen(20º) + N - P = 0 ⇒ N = P - Fsen(20º) = 240 N - 150 N×0.3420 = 240 N - 51.3 N = 188.7 N
- Peso: P = mg = 240 N ⇒ m×9.8 m/s² = 240 N ⇒ m = 240 N/9.8 m/s² = 24.49 kg
Cálculo del coeficiente de fricción dinámica:
La fuerza de fricción que se opone al movimiento del bloque se puede hallar a partir de la fórmula:
- Fr = μN (2)
- μ = coeficiente de fricción dinámica
- N = fuerza normal sobre el bloque: 188.7 N
- Sustituyendo datos en (1): Fr = 150N×0.9396 - 24.49 kg×3 m/s² = 140.95 N - 73.47 N = 67.48 N
- Sustituyendo datos e igualando en (2): Fr = μ×188.7 N = 67.48 N ⇒ μ = 67.48 N/188.7 N ≈ 0.36
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