Un bloque de masa m=13kg se golpea para que suba por un plano cuya inclinación es de 6°. Luego de desplazarse 9 m sobre el plano inclinado, el bloque se detiene. Si el coeficiente de fricción entre la superficie del plano inclinado y el bloque es 0, determine la fuerza media aplicada al golpear el bloque, si el tiempo de contacto con el bloque es de 5 s.
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El bloque se golpeó con una fuerza de 22.6769 N
Para poder resolver este ejercicio debemos plantear el diagrama de cuerpo libre del bloque,
En el eje y tenemos
N - mg cos(6º) = 0; Donde N es la fuerza normal del bloque, está nos dice que
N = 13*9.8*0.7539 = 126.70209 N
Ahora, la fuerza de fricción es fr = μN = 0*126.70209 N = 0
En el eje x tenemos
F - fr - mgsin(6) = ma
F - 13.3169 = 13a
F = + 13.3169 + 13a
Ahora bien, a es la aceleración con la que se mueve el bloque, de esto se sabe que se mueve 9 m en 5 segundos, partiendo del reposo. Con esto, concluimos lo siguiente
9 = a/2 * 5²
18 = 25a
a = 18/25 = 0.72 m/s²
Esta fórmula es del movimiento linealmente acelerado. Entonces la fuerza con la que se golpeó el bloque es
F = F = + 13.3169 + 13a= F = + 13.3169 + 13*0.72 = 22.6769 N
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