Problema de física con diagrama
Uno de los puntos consiste en dibujar un diagrama, me seria muy útil si me lo pudieran enviar al correo [email protected], mil gracias. --------------------------------------- Sobre un plano inclinado de madera que forma un ángulo de 37 grados con la horizontal se encuentra un bloque rectangular de acero cuyo peso es de 750 Kg-F. A) Dibujar el diagrama con todas las fuerzas que intervienen en este caso. B) Calcular la fuerza de fricción que se esta produciendo. Nota: el coeficiente de fricción lo debe investigar en tablas que ya existe para los materiales mencionados C) Calcular la fuerza necesaria que hay que aplicar para que el bloque de acero permanezca en equilibrio.(No se deslice.).
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Respuesta de mikel1970
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Este es un problema muchas veces resuelto, y podemos encontrar el diagrama de fuerzas en varias páginas. Vamos a analizar el problema según el esquema de la página:
http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/rozamiento/dinamico/dinamico.htm
Antes de empujar al cuerpo las fuerzas que actúan sobre él son 3
1º Normal: perpendicular al plano y hacia arriba
2º Peso: vertical hacia abajo
3º Fuerza de rozamiento:(Fk en el dibujo), paralela al plano y hacia arriba de él.
Por descomposición de las fuerza, tomando el eje POR paralelo al plano y hacia abajo y el eje Y perpendicular al plano y hacia arriba ( el movimiento sólo se produce en el eje X), el peso se descompone en
Px=m*g*sen@ -->componente X del peso
Py=m*g*cos@ -->componente Y del peso
Eje Y: Ftotal=0
N-Py=0
N-m*g*cos@=0
Eje X: Ftotal=m*a
Px-Fk=m*a
m*g*sen@-Fk=m*a
De la ecuación del eje Y sacamos que la normal es
N=m*g*cos@
y por definición el rezamiento es
Fk=ni*N
Fk=ni*m*g*cos@
Siendo ni el coeficiente de rozamiento entre madera y acero, que puedes buscar en las tablas del libro.
En nuestro caso, para responder al apartado B)
Fk=ni*m*g*cos@=ni*750*9.8*cos37=5870*ni
Para el apartado C, tenemos en cuenta, que debido al peso, el cuerpo se mueve hacia abajo, con lo que hemos de empujar hacia arriba con una fuerza de la misma dirección y sentido que el rozamiento, de forma que nos queda como ecuación en el eje X (con a=0)
m*g*sen@-Fk-F=0
F=m*g*sen@-ni*m*g*cos@
F=750*9.8*sen37-5870*ni
F=4423.34-5780*ni
Si buscas en la tabla el valor de ni lo tendrás. Si por casualidad el valor de F te queda negativo, eso se debe a que el valor de la fuerza de rozamiento (la que dificulta el movimiento) es mayor que la componente x del peso (a favor del movimiento), y esto quiere decir que el cuerpo ya estaba en equilibrio, y no es necesario aplicar ninguna fuerza)
http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/rozamiento/dinamico/dinamico.htm
Antes de empujar al cuerpo las fuerzas que actúan sobre él son 3
1º Normal: perpendicular al plano y hacia arriba
2º Peso: vertical hacia abajo
3º Fuerza de rozamiento:(Fk en el dibujo), paralela al plano y hacia arriba de él.
Por descomposición de las fuerza, tomando el eje POR paralelo al plano y hacia abajo y el eje Y perpendicular al plano y hacia arriba ( el movimiento sólo se produce en el eje X), el peso se descompone en
Px=m*g*sen@ -->componente X del peso
Py=m*g*cos@ -->componente Y del peso
Eje Y: Ftotal=0
N-Py=0
N-m*g*cos@=0
Eje X: Ftotal=m*a
Px-Fk=m*a
m*g*sen@-Fk=m*a
De la ecuación del eje Y sacamos que la normal es
N=m*g*cos@
y por definición el rezamiento es
Fk=ni*N
Fk=ni*m*g*cos@
Siendo ni el coeficiente de rozamiento entre madera y acero, que puedes buscar en las tablas del libro.
En nuestro caso, para responder al apartado B)
Fk=ni*m*g*cos@=ni*750*9.8*cos37=5870*ni
Para el apartado C, tenemos en cuenta, que debido al peso, el cuerpo se mueve hacia abajo, con lo que hemos de empujar hacia arriba con una fuerza de la misma dirección y sentido que el rozamiento, de forma que nos queda como ecuación en el eje X (con a=0)
m*g*sen@-Fk-F=0
F=m*g*sen@-ni*m*g*cos@
F=750*9.8*sen37-5870*ni
F=4423.34-5780*ni
Si buscas en la tabla el valor de ni lo tendrás. Si por casualidad el valor de F te queda negativo, eso se debe a que el valor de la fuerza de rozamiento (la que dificulta el movimiento) es mayor que la componente x del peso (a favor del movimiento), y esto quiere decir que el cuerpo ya estaba en equilibrio, y no es necesario aplicar ninguna fuerza)
