Un bloque de masa 2kg, es empujado sobre una superficie horizontal de coeficiente de rozamiento 0.2 por una fuerza horizontal de 10 newtons. La aceleracion del bloque es:
A.) 1m/s^2
B.) 2m/s^2
C.) 3m/s^2
D.) 4m/s^2
E.) 5m/s^2
Respuestas a la pregunta
Sabemos que la suma de las fuerzas que mantienen estático a tu cuerpo deben ser cero y que la suma de fuerzas que ocasionan un movimiento a tu cuerpo son iguales a la masa multiplicada por la aceleración.
1) Fuerzas en "y"
Fuerza normal [FN]
Fuerza debida al peso [W]
2) Fuerzas en "x"
Fuerza de empuje [Fe]
Fuerza de rozamiento [Fr]
Todas las fuerzas que vayan hacia arriba serán positivas y las de abajo negativas además las que ocasionan movimiento serán positivas y las que lo oponen negativas.
Resolviendo.
1) Las fuerzas verticales mantiene estático a nuestro cuerpo por lo cual la suma de fuerzas en "y" debe ser cero.
FN-W=0
FN=W
Pero la segunda ley de Newton dice que F=ma pero en la fuerza de peso la aceleración es la de la gravedad. entonces W=mg y podemos sustituir.
N=mg
N=(2Kg)(9.8m/s²)=19.6 Newtons
2) La fuerza de empuje que le aplicamos vence a la fuerza de rozamiento por lo cual el cuerpo se moverá y la suma de fuerzas será igual a la masa del bloque por la aceleración que estamos buscando.
Fe-Fr=ma
Sabemos que por definición la fuerza de rozamiento se define como
Fr=FNμ
Donde μ es el coeficiente de rozamiento.
Recordando que la fuerza normal es "mg" sustituimos.
Fr=mgμ
Fr=(2kg)(9.8m/s²)(0.2)
Fr=3.92 Newtons
También el problema nos dice que la fuerza de empuje es 10 Newtons entonces
Fe=10 Newtons
Ahora sustituimos en la ecuación de balance de fuerzas horizontales.
10-3.92=ma
6.08=ma
Y sabemos que la masa del bloque es 2kg entonces despejamos la aceleración.
6.08/2=a
a=3.04 (m/s²)
Entonces la respuesta a tu pregunta es el inciso "C"
Respuesta:
Respuesta: B) 2m/s2
Explicación: