Fisica
4. Resuelve los siguiente problemas:
a) Un bloque de masa 25 kg se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal. El coeficiente de rozamiento estático entre el bloque y lasuperficie es 0,3 y el coeficiente de rozamiento cinético 0,25. El bloque es sometido a un fuerza horizontal variable inicialmente nula y aumenta con el tiempo a razón de 2 N/s. ¿Qué tiempo, después decomenzar a actuar la fuerza, se pondrá el bloque en movimiento? ¿Cuál será la aceleración a los 8 segundos de comenzar a moverse el bloque?
m = 25 kg
(e = 0,3
(c = 0,25
[pic]
t = ?
a = ?si t = 8 s
[pic]
Antes de comenzar a moverse el bloque:
(Fx = F – Fr = 0 (1)
(Fy = N – mg = 0 (2)
De la ecuación (1) se tiene que:
F = Fr = [pic]N
Según la ecuación(2):
N = mg
Luego, Fr = (emg
Fr = (0,3)(25 kg)(9,8 m/s2)
Fr = 73,5 N
Como la fuerza aumenta razón de 2 N/s, entonces:
[pic]
[pic]
t = 36,75 s
Calculemos ahora la aceleracióna los 8 s de comenzar el movimiento:
T = 36,75 s + 8 s =44,75 s
A este tiempo la fuerza aplicada es de 89,5 N, porque:
[pic]
(Fx = F – Fr = ma (1)
(Fy = N – mg = 0 (2)En la ecuación (1) tenemos:
F– Fr = ma
[pic]
a = 1,13 m/s2
b) Un bloque de 20 kg es arrastrado hacia arriba por un plano inclinado que forma un ángulo de 38º y la fuerza aplicada de200 N. Calcular: la aceleración del bloque, la velocidad del bloque después de haber recorrido 10 m si parte del reposo, la fuerza normal ejercida por el plano.
m = 20 kg
F = 200 N
a = ?
V = ? siX = 10 m
V0 = 0
N = ?
[pic]
(Fx= –mg.sen 38º + F = ma (1)
(Fy= N – mg.cos 38º = 0 (2)
Despejo “a” de la ecuación (1):
[pic]
a= 2,28 m/s2
Ahora bien:2ax = v2 – v02 ; pero v0= 0
entonces: 2ax = v2
[pic]
V= 6,75 m/s
En la ecuación (2) tenemos:
N – mg.cos 38º = 0
N = mg.cos 38º
N = (20 kg)(9,8 m/s2)(cos38º)
N = 154,45 N...
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