El Sapo Sabio

 

Determina la fuerza que será necesario aplicar a un cuerpo de 5 kg, en reposo sobre una superficie horizontal, para que comience a moverse con aceleración de 0,5 m/s². Coeficiente de rozamiento entre bloque y superficie 0,1.

 

 

Solución:

Datos: m= 5 kg; a = 0,5 m/s²; μ = 0,1

Aceleración y movimiento:

Un cuerpo que tenga velocidad y aceleración tangencial en el mismo sentido, se moverá cada vez más deprisa en el sentido de la velocidad.

Un cuerpo que tenga velocidad y aceleración tangencial en sentido contrario, se moverá cada vez más despacio en el sentido de la velocidad.

Un cuerpo que no tenga velocidad y tenga aceleración, empezará a moverse en el sentido de la aceleración.

Si el bloque se mueve lo hará en el sentido de F, la aceleración tendrá el mismo sentido y la fuerza de rozamiento sentido opuesto.

Fuerzas que intervienen:

Fuerzas normales:

N – m g = 0 → N = m g

Fuerzas tangenciales:

F – F_r = m a

Fuerza de rozamiento:

F_r = μ N = μ m g

Sustituyendo en la expresión de las fuerzas tangenciales:

F – μ m g = m a

F = μ m g + m a = (μ g + a) m

F = 5 kg·[0,1·(9,8 m/s²) + (0,5 m/s²)] = 7,4 N