Un bloque de 10 Kg se desliza sobre una superficie horizontal por la acción de una fuerza de 80 N a 35° con respecto a la horizontal. Si el coeficiente de Fricción cinético es de 0.12 Determina su aceleración
Respuestas a la pregunta
Para conocer la aceleración aplicamos la estática de fuerzas, con un diagrama de cuerpo libre, para todas las fuerzas del sistema, tenemos:
∑FY = 0
N + Fy - Peso = 0
N = Peso - Fy
N = Peso - Fsin 35
N = 98,1N - 80sin 35
N = 52,21 N
Fr = u x N= 0,12 x 52,21 N
Fr = 6,26 N
∑Fx = m* a
Fx - fr = m * a
a = Fx - Fr / m
a = Fcos 35 - Fr / m
a = 80 cos 35 - 6,26 N / 10 kg
a = 5,92 m/s²
¿Qué es la estática de fuerzas?
La estática de fuerzas estudia el equilibrio de las fuerzas de un cuerpo en reposo, dentro de estas fuerzas tenemos , la fuerza aplicada F, la fuerza de roce fr, el peso del cuerpo, y la fuerza normal, todas estas fuerzas deben estar en equilibio.
¿Qué es el diagrama de cuerpo libre?
El diagrama de cuerpo libre, permite identificar todas las fuerzas que se encuentran en el sistema estas en ocasiones están en equilibrio o en movimiento, al colocar las fuerzas en el DCL nos permite identificar el cálculo más fácilmente.
Planteamiento
- Masa de bloque / 10 kg
- Fuerza / 80 N
- Inclinación / 35 °
- Coeficiente de roce / u = 0,12
1. Para conocer la aceleración aplicamos el principio de equilibrio, es decir, que la suma de sus fuerzas en x será masa por aceleración, tenemos:
∑ Fx = m x a
Fx- Fr = m x a
2. Debemos conocer el valor de la fuerza de roce, por tanto, aplicamos la suma de fuerzas en el eje vertical, tenemos:
∑FY = 0
N + Fy - Peso = 0
N = Peso - Fy
N = Peso - Fsin 35
N = 98,1N - 80sin 35
N = 52,21 N
Fr = u x N= 0,12 x 52,21 N
Fr = 6,26 N
3. Finalmente, para conocer el valor de la aceleración remplazamos en la ecuación del eje x, tenemos:
∑Fx = m* a
Fx - fr = m * a
a = Fx - Fr / m
a = Fcos 35 - Fr / m
a = 80 cos 35 - 6,26 N / 10 kg
a = 5,92 m/s²
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