Un cuerpo de 20kg de masa se encuentra inicialmente a 4m de altura sobre un plano inclinado que forma con la
horizontal un ángulo de 30o. Comienza a deslizar sobre el plano, hasta que llega al suelo. Considerando a g=9,8 m/s2
,
y que partió del reposo, calcula:
a) Realiza un diagrama que represente la situación planteada, con todas las fuerzas actuantes.
b) Su energía cinética luego de recorrer 7m sobre la superficie del plano
c) Su energía potencial inicial
d) La velocidad con que llega al suelo
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
El plano inclinado es una cuña de masa M, que forma un ángulo θ con la horizontal. Un cuerpo de masa m desliza sobre el plano inclinado. El coeficiente de rozamiento entre las dos superficies en contacto es μ.
- La aceleración del bloque respecto de la cuña es am, su dirección es paralela al plano inclinado
- La aceleración de la cuña respecto de Tierra es aM, en la dirección horizontal
Suponemos inicialmente que aM tiene el sentido hacia la derecha (positivo). Como veremos, la conservación del momento lineal o las ecuaciones del movimiento nos darán el sentido correcto, hacia la izquierda (negativo).
En el estudio del movimiento de un cuerpo a lo largo de un plano inclinado de ángulo θ, ya se puso de manifiesto que el cuerpo desliza con velocidad uniforme justamente cuando tanθ=μ. Para ángulos mayores, el cuerpo desliza con movimiento acelerado.