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• Jhair Diaz Peche 1

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LEYES DE NEWTON

1) Una caja con masa de 50 kg es arrastrada a través del piso por una cuerda que forma un ángulo de 30º con la horizontal. ¿Cuál es el valor aproximado del NEWTON coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el piso si una fuerza de 250 N en el diagrama? (Examen dees ubicación 2007) sobre la cuerda requeridainvierno para mover la caja con rapidez constante de 20 m/s 6 como se muestra en el diagrama? 3 250 N 4 20 m/s 9 7 30º 50 kg

SOLUCION

N Realizamos el diagrama de cuerpo libre para el bloque. el diagrama de cuerpo libre para el bloque.

71

Debido a que la velocidad es constante, la fu

N Fy

 Fx  0

30º fk

A Fx  f k  0 250 cos 30º  fk

Fx

50 kg

250 cos 30º   k N

Debido a que la velocidad es constante, la fuerza neta es cero.

 Fx  0

 Fy  0

Fx  f k  0 250 cos 30º  fk

N  Fy  w  0 N  250 sin 30ºmg  0

250 cos 30º   k N

N  50kg 9.8m / s 2  250 sin 30





Al reemplazar la ecuación obtenida en el eje de las y, en la ecuación obtenida en el eje de las x tenemos. 250 cos 30º  k N

250 cos 30º  k 509.8 250 sin 30 250 cos 30º  509.8 250 sin 30

  059

UKk =

N  Fy  w N  250 si



N  50kg 9

Al reemplazar la ecuación obtenida en el eje obtenida en el eje de las x tenemos

w

k 

 Fy  0

0,59

Rpsta: Coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el piso es 0,59 .

2) Tres fuerzas actúan como se muestra en la figura 375 sobre un anillo. Si el anillo se encuentra en equilibrio. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza F? T

35º F

90º

4165 N

SOLUCION En el diagrama de cuerpo libre se muestran las fuerzas reordenadas, y la tensión con sus respectivas componentes rectangulares. T Ty 35º F

90º

Tx

4165 N

La suma de fuerzas es cero al encontrarse el anillo en reposo.

F = 5948 N

Rpsta: La magnitud de la fuerza F es 5948 N.

3) Suponga que los bloques A y B de la figura 379 tienen las masas MA = 10 kg y MB = 2 kg, el coeficiente de rozamiento estático entre el bloque A y la superficie es 0.4. Determine el mínimo valor de F para poner el sistema en movimiento. b) 39.2 N

c) 58.8 N

d) 78.4 N

e) 98.0 N

A

B F

SOLUCION: Realizamos el diagrama de cuerpo libre para los bloques A y B. N fk

A wA

T T

B wB

F

Primero realizaremos el análisis de las ecuaciones para el bloque A.

Con este resultado analizamos ahora al bloque B.

F = 19,6 N Rpsta: El mínimo valor de F para poner el sistema en movimiento es 19,6 N.