Hola
Este ejercicio estaba en el foro pero no tenia respuestas la letra y la imagen es la siguiente:
Todavía no lo termine de hacer, pero creo que puedo, hago este post para preguntar como se mueve el bloque 2, el de arriba, pues me imagino que al empujar hacia la izquierda el bloque de abajo el de arriba se mueve hacia la derecha, por lo tanto el rozamiento del bloque 2 va para la izquierda. Considere un sistema de referencia con x positivo para la derecha e y positivo para arriba, llegue a que \( a_2=-g\mu_k \) lo que me parecio raro por el hecho de ser negativo, luego \( \overrightarrow{a_2}=g\mu_k(-i) \) y es lo contrario a lo que había supuesto (que el bloque 2 iba para la izquierda) ¿Que paso aqui?
Otra cosa, me habían dicho hace tiempo aquí en el foro que cuando suponemos el sentido de la aceleración y da negativo, es que era el sentido contrario y cuando teníamos fuerza de fricción habia que hacer todo de nuevo, pero creo que no cambia nada ahora, en este caso al menos (decian que era mejor resolver el problema sin fricción suponiendo el sentido de la aceleración, cuando lo encontrábamos recién ahí resolvíamos el problema con fricción)
Una forma, adjunto un esquema de cuerpos libres y referencia XY, ojo positivo de X hacia la izquierda.
Estos diagramas son válidos para \( 0\leq{t}\leq{\tau} \) donde \( t=0 \) es el momento en que el cuerpo \( M_2 \) está en reposo y el cuerpo \( M_1 \) tiene velocidad
v y \( \tau \) es el momento en que ambos cuerpos tienen la misma velocidad.
Cuerpo \( M_1 \)
\( -N0.5-N'0.3=M_1x''_1=5M_2x''_1 \) Dirección X. Ec 1
\( N-M_1g-N'=0 \) Dirección Y. Ec 2
Donde
N y
N' son los valores absolutos de la reacción normal entre suelo y bloque 1 y la que hay entre bloque 2 y bloque 1, respectivamente
Cuerpo \( M_2 \)
\( N'0.3=M_2x''_2 \) Dirección eje X. Ec 3
\( -M_2g+N'=0 \) Dirección eje Y. Ec 4
Las fuerzas de rozamiento se oponen al movimiento relativo de las superficies en contacto.
De la Ec 4 se obtiene \( N'=g M_2 \)
De la Ec 3 se obtiene \( x''_2=\displaystyle\frac{N'0.3}{M_2}=0.3g \)
Estos son valores constantes en \( [t_0, \tau] \)
De la Ec 2 despejamos \( N=N'+M_1g=gM_2+5M_2g=6M_2g \) Valor también constante en el intervalo de aceleración.
De la Ec 1 despejamos \( x''_1=\displaystyle\frac{-3.3gM_2}{5M_2}=-0.66g \)
Se sabe que en \( t=\tau \) ambos bloques tienen la misma velocidad y por ser las aceleraciones constantes se tiene :
\( x''_1=-0.66g\Rightarrow{x'_1(\tau)-v=-0.66g \tau}\Rightarrow{x'_(\tau)=v-0.66g \tau} \)
\( x''_2=0.3g\Rightarrow{x'_2(\tau)=0.3g \tau} \)
Las velocidades son las mismas se tiene \( v-0.66g \tau=0.3g \tau\Rightarrow{\tau=\displaystyle\frac{v}{0.96g}} \)
Saludos.