Un ejemplo de aplicación de la segunda ley de newton a

Un ejemplo de aplicación de la Segunda Ley de NewtonA pedido de algunos de los participantes de este espacio discusión y en relación con la resolución de problemas de Física, analizaremos un ejemploconcreto de aplicación de la Segunda Ley de Newton en la resolución de un problema de Física para el nivel universitario básico y quizás también aplicable a un curso avanzado de Polimodal en laorientación de Ciencias Naturales.
fisica1.jpg
Sobre los bloques de la figura, que se encuentran apoyados sobre una superficie sin rozamiento, se aplica una fuerza F = 10 N. Si las masas de los bloquesson M = 4 Kg y m = 1 Kg, calcular:
a) la aceleración con que se mueven ambos bloques, yb) la fuerza que el bloque menor hace sobre el bloque mayor.
La resolución
a) Para encontrar la aceleración conque se mueven los bloques, podemos tomarlos a ambos como un solo sistema y decir que la fuerza de módulo F está actuando sobre una masa total de 5 Kg. Entonces aplicamos a este sistema la Segunda Leyde Newton sobre el eje horizontal:
F = (M + m) . a
De allí se obtiene que:
a = F/ (M + m) = 10 N / 5 Kg = 2 m/s2
Obviamente, esa aceleración tendrá la misma dirección y el mismo sentido que F. Alfinal de la resolución volveremos a analizar otro enfoque para este punto.
b) Para determinar la fuerza que el bloque menor hace sobre el primer bloque, haremos los diagramas de cuerpo aisladocorrespondientes a ambos, aplicando sobre cada uno de ellos la Segunda Ley de Newton.
Bloque mayor
fisica2.jpg
Donde Fg es el peso del bloque, N es la fuerza normal que la superficie hace sobre elbloque, Fa es la fuerza aplicada (10 N) y FmM es la fuerza que el bloque menor hace sobre el bloque mayor.
La Segunda Ley de Newton para este bloque, en la dirección horizontal (que es la que nos interesa,porque en la dirección vertical la sumatoria de las fuerzas es cero) nos queda:
Fa - FmM = M . a (1)
Bloque menor
fisica3.jpg
Donde Fg es el peso del bloque, N es la fuerza normal que la...