Una caja de 20 kg se desliza con una aceleración 1.4 m/s² a lo largo de una superficie horizontal al aplicársele una fuerza de 125 N. Contesta las preguntas 43, 44 y 45.
43. Calcula la fuerza de fricción cinética.
44. Calcula el valor de la fuerza normal FN.
45. Calcula el coeficiente de fricción cinética.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Fuerza de Fricción = 97N
Fuerza Normal = 196 N
Coeficiente de Fricción Cinético = 0.4949
Explicación:
Datos:
- m = 20 kg
- ax = 1.4 m/s²
- F = 125 N
Utilizando la segunda ley de Newton: la sumatoria de fuerzas ejercidas en un objeto es igual a su masa*aceleración. ∑F = m*a
43.
∑Fx = m*ax
∑Fx = (20 kg)* (1.4 m/s²)
∑Fx = 28 N
Debemos de analizar las fuerzas que actuan en el eje x del objeto
∑Fx = (Fuerza de 125 N) + (Fuerza de Fricción Cinético)
∑Fx = F - Ffk
(La fuerza de fricción cinética es negativa ya es contraria a la fuerza ejercida)
Asignamos los valores a la fórmula:
28 N = 125 N - Ffk
Resolvemos para la Fuerza de fricción cinética:
Ffk = 97 N
44.
La fuerza normal es la sumatoria de las fuerzas en el eje y.
Debemos de analizar las fuerzas que actuan en el eje y del objeto
∑Fy = (Fuerza Normal) + (Peso)
∑Fy = Fn + w
(Ya que el objeto no se mueve verticalmente, la sumatoria será cero, y como el peso va hacia el sentido contrario de la Fuerza normal decimos que:
Fn = -w
Fn = m * -g
Fn = (20 kg) * -(-9.8 m/s²)
Fn = 196N
45.
Utilizando los datos ya encontramos, decimos que la fuerza de fricció cinética es:
Ffk = Fn * μk
97 N = 196 N * μk
Resolvemos para el coeficiente de fricción cinético:
μk = (97 N) / (196 N)
μk = 0.4949
Espero haber sido de ayuda, si me he equivocado en cualquier parte, me gustaría que me lo comentaran.