Question

Un bloque de masa m=11kg se golpea para que suba por un plano cuya inclinación es de 4°. Luego de desplazarse 2 m sobre el plano inclinado, el bloque se detiene. Si el coeficiente de fricción entre la superficie del plano inclinado y el bloque es 1, determine la fuerza media aplicada al golpear el bloque, si el tiempo de contacto con el bloque es de 4 s.

Answer 1

El valor de la fuerza media aplicada al golpear el bloque es de F = 2.838 N

Explicación paso a paso:

Aplicamos ecuacion de impulso, dada por:

F*Δt = m (Vf - Vo)

Vo = 0m/s ;  t = s

F = mVf/5s

Realizamos sumatoria de fuerzas

∑Fx = ma

  F - mgSen4° = ma

  11kg*Vf/5s - 11kg*9.81m/s²*Sen4° = 11kg*a

  Vf = 5s*a + 3.41m/s ⇒ a = (Vf - 3.41m/s)/5s         (a)

Vf² = Vo² + 2da

Vf² = 0 + 2*2m*a

a = Vf²/4m              (b)

Igualamos aceleraciones

(Vf - 3.41m/s)/5s = Vf²/4m

4m/5sVf - 13.64/5sm²/s =Vf²

Vf = 1.29 m/s

Sustituimos en la ecuacion de impulso

F = 11kg * (1.29m/s -Vo) / 5s

F = 2.838 N