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Dos bloques ( mA y mB) de iguales masas (49 N) pero hechos de materiales diferentes motivo por el cual tienen diferentes coeficiente de fricción(μA =0.10 y μB = 0.20) están unidos por una cuerda delgada, y se deslizan hacia abajo por una rampa inclinada a un ángulo θ con respecto a la horizontal, como se indica en la figura (el bloque B está arriba del bloque A). Realizar: a) El diagrama de cuerpo libre de cada bloque b) Determine la aceleración de los bloques. c) La tensión en la cuerda. d)
Tipo: Ejercicios
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OBJETIVOS Error! Bookmark not defined. DESARROLLO DE EJERCICIO 3 CONCLUSIÓN 5
a = Fnet / (mB + mA) Fnet = T - (HA * mA) - (HB * mB) a = (T - (HA * mA) - (HB * mB)) / (mB + mA) a = (T - 0.10 * 49 N - 0.20 * 49 N) / (49 N + 49 N) a = (T - 24.1 N) / 98 N c) La tensión en la cuerda. T = (mB + mA) * a + (HA * mA) + (HB * mB) T = (49 N + 49 N) * a + 0.10 * 49 N + 0.20 * 49 N T = 98 N * a + 24.1 N d) La fuerza normal del bloque B cuando se encuentra al inicio del movimiento en la pendiente Fnet = ma Fnet = mB * a Fnet = 49 N * 0 Fnet = 0 N e) Tomando en cuenta el siguiente escenario el bloque A se encuentra en reposo, a la mitad de la pendiente y se suelta de la cuerda, cuál será su energía cinética cuando llegue al nivel del suelo
f) volviendo al enunciado inicial y tomando en cuenta los datos obtenidos en los puntos a, b y c encontrar el trabajo realizado por: f.i) la fuerza de fricción del bloque B al desplazarse horizontalmente 1 metro en la pendiente al comienzo del movimiento. Trabajo realizado por la fuerza de fricción del bloque B al desplazarse horizontalmente 1 metro en la pendiente al comienzo del movimiento: 0.972 J
f.ii) Por la componente de x de la gravedad en el bloque A al desplazarse 1 metro al comienzo del movimiento. f.ii) Trabajo realizado por la componente de x de la gravedad en el bloque A al desplazarse 1 metro al comienzo del movimiento: 4.9 J f.iii) Por la fuerza normal en el bloque B al desplazarse 1 metro al comienzo del movimiento. f.iii) Trabajo realizado por la fuerza normal en el bloque B al desplazarse 1 metro al comienzo del movimiento: 4.9 J CONCLUSIÓN En el trabajo realizado por la fuerza de fricción del bloque B al desplazarse horizontalmente 1 metro en la pendiente al comienzo del movimiento, podemos usar la fórmula: Trabajo = Fuerza * Distancia En este caso, la fuerza de fricción es igual a la masa del bloque B multiplicada por el coeficiente de fricción y la aceleración debida a la gravedad. Trabajo = (49 N) * 0.2 * 9.8 m/s^2 * 1 m Trabajo = 0.972 J Para calcular el trabajo realizado por la componente de x de la gravedad en el bloque A al desplazarse 1 metro al comienzo del movimiento, podemos usar la misma fórmula: Trabajo = Fuerza * Distancia En este caso, la fuerza es igual a la masa del bloque A multiplicada por la aceleración debida a la gravedad y la distancia es igual a 1 metro. Trabajo = (49 N) * 9.8 m/s^2 * 1 m Trabajo = 4.9 J Para calcular el trabajo realizado por la fuerza normal en el bloque B al desplazarse 1 metro al comienzo del movimiento, podemos usar la misma fórmula: Trabajo = Fuerza * Distancia
