Fisica Elemntal

F I S I C A III
3er. Semestre

«I

Preparatoria Nóm. 15

 L 4-J (3 Z L

CO



Sustituyendo las ecuaciones f= PSen0 y N ; PCos.8 , obtenidas anteriormente, tenemos: =
U p

Al igual que en el problema anterior, la fuerza aue produce el movimiento es debida a la componente en "x" del peso del bloque, como se muestra en la figura 8 del problema anterior. Para movimientouniformemente acelerado, como en esta caso, ya no existe equilibrio en el eje "x", por la sequnda ley de Newton tenemos:

SenQ PCos9 Sen6 Cos6

_

(eliminando "P") EFX y iFy = ma = 0 (en el eje "y" sí existe el e q u i l i brio)

y como por trigonometría Tan© se define como Sen /Cos , obtenemos finalmente: \ = i Tan0 (8)

que es la ecuación para calcular el ángulo de dejs lizamiento uniforme.Sustituyendo p = 0.55
#

En el eje "x": ZFx f Px = ma = ma + (+)

Tan por lo tanto:

0 = 0.55 pN -PSen0 = ma _i 0 = Tan
0 = 28.81°

0.55

El valor de la normal lo obtendremos del aná lisis en el eje "y": iFy N - Py = 0 t (+) =0

N - PCos0 = 0 Ejemplo 5. Calcular la aceleración de un bloque que se desliza por un plano inclinado que tiene un ángu lo de inclinación de 35°, si el peso delbloque es 60 N y el coeficiente de fricción entre las superficies es 0.3. Solución: despejando:
N = pCosQ

= 60 N Cos 35° por lo tanto: N = 49.15 N

Sustituyendo este valor en la ecuación anterior, tenemos:

AUTOEVALUACION. UN - PSen6 = ma = P — a g . 60 N , i~ Q m / s e g 2 ) a 2.14.745 N - 34.41 N* = (6.12 Kg)a 1.Una caja que pesa 80 Kgf descansa sobre un piso horizontal de madera. Si elcoeficiente de fricción estático es 0.5, calcular la fuerza necesaria para poner la caja en movimiento. { = = 40 Kgf Ó 392 N> F« Si con una fuerza de 200 N se puede mover a velocidad constante un objeto de 70 Kg sobre una superficie' horizontal, ¿cuál será su coeficiente de fricción cinético? {yc= 0.291} Si es necesaria una fuerza de 550 gf para poder iniciar el movimiento de un ladrillo de 800 gfde peso y otra fuerza de 400 gf para mantenerlo a velocidad constante, como se muestra en la fig. 1 de este capítulo, ¿cuáles serán los valores para el coeficiente de fricción estáti co (ye) y el cinético (ye)? {ye= 0.687 ye = 0.50} ¿Cuál será la fuerza necesaria para poder mantener un au tomóvil de 2000 Kg moviéndose a velocidad constante s o — bre una carretera plana de concreto? Suponer uncoefi— ciente de fricción cinético entre las llantas de caucho y la carretera de concreto de 0.4. {F= 800 Kgf= 7840 N} ¿Qué fuerza se requiere para arrastrar una caja de h i e — rro que pesa 50 Kgf sobre una superficie plana de concre to? (Ver tabla 1-1 de este capítulo). {F= 15 Kgf = 147 N } Determinar el valor de la normal si un baúl de 100 Kgf de peso se empuja a) por una superficie plana con unafuerza de 80 Kgf , b) por un plano inclinado que forma un ángulo de 20° con la horizontal si la fuerza con la que se empuja (a velocidad constante) es 81.2 Kgf. (a) N= 100 Kgf b) N= 93.97 Kgf}

0.3(49.15 N) -60N Sen 35°=

-19.665 N 6.12 Kg = -3.21 m/seq'

3.-

El signo negativo de la aceleración nos indi^ ca que su sentido es hacia abajo. 4.-

5.-

6.-

Una caja fuerte de acero, setiene que deslizar por un plano inclinado del mismo material a velocidad constante. Encontrar su ángulo de deslizamiento uniforme. (Ver tabla 1-1 de este capítulo). {9= 10.2°} TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA. Un plano inclinado forma un ángulo de 30° con la h o r i — zontal. Calcular la fuerza paralela al plano que se ne cesita aplicar a un bloáue de 40 N de peso para despla zarlo: a) hacia arriba con unaaceleración de 1 m/seg , b) hacia abajo con una aceleración de 1 m/seg . S u p o — ner que no hay fricción entre las superficies (a) F= 24 N b) F= -16 N> Calcular la fuerza que se debe aplicar a un objeto de 50 N de peso para subirlo por un plano inclinado que tiene un ángulo de inclinación de 25°, si se desea que suba a velocidad constante en los siguientes casos: a) Suponiendo aue no hay...