Autor Tema: Bloque en movimiento

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04 Abril, 2007, 04:17 pm
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cm7900

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Saludos

Este es un problema de la mecánica clásica -que no puedo responder-: Un bloque se desliza hacia abajo sin fricción y el plano tiene una inclinación de 15 grados con respecto a la horizontal. El bloque inicia del reposo en la parte superior y la longitud del plano es 2 metros. Encuentre la aceleración del bloque y la velocidad cuando llegue al final.

05 Abril, 2007, 01:42 am
Respuesta #1

EverST

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Como no tienes ningún dato, más que la longitud del plano, se dejan los demás indicados.

Fijaremos el eje de coordenadas en el centro de masa del objeto, y el eje de las abscisas irá en dirección -15º (inclinado 15º con respecto a la horizontal y el sentido positivo hacia abajo. El eje de las ordenadas será perpendicular al de las abscisas y con sentido positivo hacia arriba.

Como no hay fricción, las únicas fuerzas que actúan sobre el objeto son el peso del mismo, y la normal del plano. Por lo que al comienzo del movimiento, tenemos que:

\( \displaystyle\sum_{}^{}{Fy}=N-Py=0 \)    (1)
\( \displaystyle\sum_{}^{}{Fx}=Px=m*a \)    (2)

Como:
\( Py=P*cos15=m g cos15 \)
\( Px=P*sen15=m g sen15 \)

Entonces, para obtener la aceleración, despejas de la segunda ecuación:

\( a=\displaystyle\frac{Px}{m}=\displaystyle\frac{mgsen15}{m}=g*sen15 \)

Entonces, ya tienes la aceleración. Como ves, ésta no depende de la masa del cuerpo. (Importante conclusión conceptual)

Con la aceleración y la distancia que recorre, no creo que tengas problemas para calcular la velocidad final del bloque. De todas maneras guíate por las ecuaciones de cinemática. (\( Vf^2=Vo^2+2ax \))

Saludos


05 Abril, 2007, 03:48 am
Respuesta #2

escarabajo

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  • Quimey
Hola!...además de la respuesta de EVERST, podes plantearte la conservación
de la energía,puesto que en el movimiento no actúa fuerzas no conservativas,
en estos casos el trabajo neto en el recorrido es igual a la variación de
energía cinética....es decir, la variación en la velocidad del bloque se debe
al trabajo de una única fuerza que es la peso.

Wneto=Wpeso=mg*h=Ef-Ei
Como se parte del reposo,Ei=0 ... mgh=1/2*(m*V^2) de donde
V^2=2gh
Solo te resta hallar h,que es la altura de la que parte el objeto,que se
halla facilmente con trigonometria...con la longitud y ángulo de inclinación del plano.

Saludos
"Escapar sólo no es interesante...minimo tienen que ser dos".

06 Abril, 2007, 11:15 pm
Respuesta #3

Joaquin_mx

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Spoiler
\( v_f=\sqrt[ ]{L*g(2\sen \,15^o)}=3.186\, m/s \)
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C'est avec la logique que nous prouvons et avec l'intuition que nous trouvons." Jules Henri Poincaré