Autor Tema: Empujar una caja con una fuerza no paralela al suelo

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09 Junio, 2021, 07:44 am
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martin herrera

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1) Al pretender mover una caja de 4kg de masa inercial sobre el piso, un niño empuja sobre ella hacia abajo a un Angulo de 30° con la vertical hallar:

a) Una vez que la caja este en movimiento ¿Cuál deberá se el módulo de la fuerza que actúa en esa misma dirección (30° con verticalidad) para mantener la caja con velocidad constante?

Respuesta
f= 36,8 N

09 Junio, 2021, 09:14 am
Respuesta #1

martiniano

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Hola.

Bienvenido al foro.

Al preguntar dudas debes intentar mostrar lo que has intentado. Así nos es más fácil ayudarte.

Éste es un problema típico de descomposición de fuerzas y leyes de Newton. Deberías comenzar haciendo un esquema de la caja con todas las fuerzas que actúan sobre él. Hay tres. El propio peso de la caja, que se debe dirigir hacia abajo, la normal, que actúa siempre perpendicular a la superficie (hacia arriba en este caso) y la fuerza que ejerce el niño, que el enunciado dice que forma 30º con la vertical y va hacia abajo.

Luego debes descomponer las fuerzas en dos ejes perpendiculares. Si eliges como ejes la dirección de movimiento y la perpendicular a la superficie sólo tendrás que descomponer la fuerza del niño. Esto significa que debes substituir la fuerza que ejerce el niño por otras dos paralelas a los ejes que hemos dicho y que sumadas den la fuerza del niño. Debes calcular los módulos de esas fuerzas en función del módulo de la fuerza que ejerce el niño.

Finalmente, con las leyes de Newton planteas una ecuación de donde podrás despejar lo que se te pide.

Intenta mostrar algún avance y continuamos. Un saludo

09 Junio, 2021, 12:33 pm
Respuesta #2

Richard R Richard

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  • Oh Oh!!! me contestó... y ahora qué le digo...
.Hola, simplemente te falta el dato del coeficiente de rozamiento entre caja y piso.
Para lograr velocidad constante la componente de la fuerza en dirección horizontal debe ser exactamente la fuerza de rozamiento. Para que al aplicar la segunda ley de Newton la aceleración resulte nula.


\( \displaystyle \sum F_x=0=F\cos30 -\mu mg \)





Sin el valor de mí nada más puedes hacer.




PD ahora que sabes por el solucionarlo el resultado de la fuerza necesaria puedes despejar y calcular el coeficiente de rozamiento necesario para obtener el resultado que te piden
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

09 Junio, 2021, 12:38 pm
Respuesta #3

martiniano

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Hola.

Hola, simplemente te falta el dato del coeficiente de rozamiento entre caja y piso.
Para lograr velocidad constante la componente de la fuerza en dirección horizontal debe ser exactamente la fuerza de rozamiento. Para que al aplicar la segunda ley de Newton la aceleración resulte nula.


\( \displaystyle \sum F_x=0=F\cos30 -\mu mg \)


Sin el valor de mí nada más puedes hacer.

Es cierto, si no hay rozamiento la fuerza que tiene que hacer el niño es cero, y el ejercicio sería un tanto extraño.

Un saludo.

09 Junio, 2021, 04:21 pm
Respuesta #4

hméndez

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.Hola, simplemente te falta el dato del coeficiente de rozamiento entre caja y piso.
Para lograr velocidad constante la componente de la fuerza en dirección horizontal debe ser exactamente la fuerza de rozamiento. Para que al aplicar la segunda ley de Newton la aceleración resulte nula.


\( \displaystyle \sum F_x=0=F\cos30 -\mu mg \)

...

¡Ojo! con esa ecuación que no está bien, ni en la proyección de la fuerza, ni en la expresión para la fuerza de rozamiento.

Saludos

09 Junio, 2021, 05:04 pm
Respuesta #5

Richard R Richard

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Tenes razón hmendez, gracias, el angulo es con respecto a la vertical  y falta lo que contribuye la fuerza a la reacción normal, Asi




\( \displaystyle \sum F_x=0=F\sin30 -\mu (mg+F \cos 30)  \)
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)