Dinámica del movimiento rectilineo uniformemente acelerado 07

 

Un objeto de 37 kg de masa se encuentra situado en un plano horizontal. Le aplicamos una fuerza de 75 N que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento es 0,03, calcula su velocidad y el espacio que ha recorrido en 5 segundos.

 

Solución:

Datos: m = 37 kg; v0 = 0; F = 75 N; α = 30º; μ = 0,03; t = 5s.

 

Ecuaciones del movimiento:

 

v = v0 + a t                  x = v0 t + (1/2) a t2

 

En este caso:

 

v = a t             x = (1/2) a t2

 

Para poder hallar la velocidad y el espacio recorrido en 5 s, se necesita averiguar la aceleración con la que se mueve el objeto.

 

Fuerzas que actúan sobre el objeto y descomposición de las mismas:

 

 

Según la figura:

 

Fuerzas normales:

 

N + F sen α – m g = 0 → N = m g – F sen α

 

Fuerzas tangenciales:

 

F cos α – Fr = m a

 

Para hallar la aceleración tenemos todos los datos excepto la fuerza de rozamiento.

 

Fuerza de rozamiento:

 

Fr = μ N = μ (m g – F sen α)

 

Fr = 0,03 [37 kg·9,8 (m/s2) – 75 N·sen 30º] = 9,753 N

 

Aceleración:

 

a = (F cos α – Fr) / m

 

a = (75·cos 30º – 9,753 N) / 37 kg = 1,5 m/s2 

 

Velocidad:

 

v = 1,5 (m/s2)·5 s = 5,5 m/s

 

Espacio recorrido:

 

x = (1/2) 1,5 (m/s2)·(5 s)2 = 18,75 m

 

 

 

 

4 comentarios para “Dinámica del movimiento rectilineo uniformemente acelerado 07”

  • César:

    Ya casi lo tengo, pero me queda una duda, ¿por que en las ecuaciones del movimiento ''en este caso'' te botas la Vo y el tiempo?

  • Miralles:

    Hola César:
    Como la velocidad inicial (v0) es cero, al multiplicar t por cero también será cero, luego no hace falta ponerlo.
    Un saludo

  • carolina land:

    Un paracaidista de 80 kgf de peso, salta a 5000 m de altura. Abre su paracaídas a 4820 m y en 10 s reduce su velocidad a la mitad. Calcular la tensión en cada uno de los 12 cordones que tiene el paracaídas. como hago para resolver esto?

  • Miralles:

    Hola carolina land:
    En este blog de Física, activa la pestaña Artículos publicados, después pincha en Expand All Months y mira el problema del 12 de julio de 2010, con el título: Tensión en una cuerda 02, pues creo que te ayudará a resolver el tuyo.
    Un saludo

Deja un comentario

AYUDA EL SAPO SABIO

Categorías
Canal Sapo Sabio
Numen, rock progresivo