Ayudenme a analizar este problema de Física!!!!?
Hola a tod@s, necesito que me ayuden a analizar este problema:
* Una caja de 15,0 kg es liberada sobre un plano inclinado 30° y acelera a 0,30m/s2. Encuentre la fuerza de fricción que se opone a su movimiento. Cual es el coeficiente de friccion cinética?
Comments
Sigo yop!
Bueno, creo que lo que necesitas es precisamente un analisis del problema.
Y como hasta ahorita no te lo han dado, lo hare.
Bueno este problema es facil de resolverlo, utilizando la segunda ley de newton
.... y cual es esa?
Bueno, sin tanto rollo la segunda ley de newton se simplifica asi:
F = ma
DOnde :
F = Fuerza resultante
m = masa
a = aceleracion,
Pues bien , para este tipo de problemas, siempre es recomendable que, hagamos un diagrama de cuerpo libre, en otras palabras que representemos en un plano de "x" y "y" las fuerzas que actuan en el sistema que estamos trabajando.
Pero bueno, no se como incluir imagenes aqui.
Asi que, haciendo un correcto diagrama de cuerpo libre, nos dariamos cuenta de que la componente del peso en el eje "x" y la Fuerza de Friccion "Fk" son las encargadas de hacer que el cuerpo se mueva; es decirr, estas constituyen la Fuerza resultante del sistema.
Por lo tanto, como el cuerpo se mueve hacia abajo, la componente del peso en "x" esta a favor del movimiento (Por eso la pondremos positiva) y la fuerza de friccion se opone a ello (Por eso es negativa):
Wx - Fk = m a
Debemos despejar "Fk" pues es lo que nos pide inicialmente el problema.
Wx = ma + Fk
Fk = Wx - ma
Recordando que :
Wx = mg Sen A
Entonces:
Fk = mg SenA - ma
Ahora sustituimos datos:
Fk = (15 kg)(9.8 m/s^2)(Sen 30) - (15 kg)0.30 m/s^2)
Fk = 69 Newtons------------>> Respuesta a)
Ahora que ya contamos con "Fk", podemos encontrar el coeficiente de friccion (µ)
Recordando que :
Fk = µ N
Donde:
µ= coeficiente de friccion
N = Normal.
Y que diablos es normal?? Bueno normal es la reaccion del plano sobre el bloque (Tercera Ley de newton)
Haciendo el diagrama de cuerpo libre nos dariamos cuenta de que la normal (N) es igual a la componente en "y" del peso (Wy)
Entonces:
Fk = µ Wy
Recordando que Wy = W Cos A = mg Cos A
Entonce:
Fk = µm g Cos 30
Despejando "µ"
µ = Fk / mgCos 30
µ = 69 N / (15 kg) (9.8 m/s^2) Cos 30
µ= 0.5420 -------------->> Respuesta b
Bueno, eso es todo.
Espero te sirva y consideres la explicacion!
Saludos!
fk=friccion
mk=coeficiente de friccion
m= masa
a=aceleracion
n=normal
g=gravedad
wx= peso en x
Fx= ma
Wx -fk= ma
wx -ma= fk
mgsen30 -ma = fk
fk= (15)(9.8)sen30 - 15(.30)
fk= 69
fk= mk* n
mk= fk/ mgcos30
mk= 69/ (15)(9.8)cos30
mk=.54
m=15kg
a=0.30m/seg2
Peso=m.g
Fr=fuerza de roce, de friccion= uc(coeficiente de friccion).N(normal)
(1)Fx=-m.g.sen30 - Fr=m.a
(2)Fy= N - m.g.cos30=0
de 1 y 2==> Fx= -m.g.sen30 - uc.m.g.cos30=m.a
despeja uc y listo
Saludos