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11.11 Ejemplo 11
Un bloque A de 23 kilogramos, se encuentra sobre un bloque B de 17 kg como muestra la figura. Si el coeficiente de fricción dinámico, entre todas las superficies, es de 0.18 y la fuerza aplicada al bloque B es de 235 Newtons, ¿Cual es la aceleración del bloque A? ¿Cual es la tensión en el cable?
Solución con FísicaLab
Seleccionamos el sistema de unidades SI, y borramos todo lo que contenga la Pizarra. Agregando los elementos requeridos, se construye el diagrama de cuerpo libre para cada uno de los bloques. Tal y como se muestra en la siguiente imagen:
Asumiendo que el sistema parte del reposo y asumiendo también un tiempo de 0.5 segundos. Tenemos para el elemento Sistema de referencia fijo:
- g
9.81
- t
0.5
Para el bloque inclinado, que corresponde al bloque A, tenemos:
- Nombre
A
- m
23
- ang
25
- a
aA
- vi
0
- vf
vfA
- d
dA
- Relativo a
sf
Para la fuerza que corresponde a su normal:
- f
nA
- ang
65
Para la fuerza de contacto, que corresponde a la fricción con el bloque B:
- N
nA
- u
0.18
- ang
25
Y para la fuerza que corresponde a la tensión de la cuerda:
- f
t
- ang
25
Ahora para el bloque inclinado, que corresponde al bloque B, tenemos:
- Nombre
B
- m
17
- ang
25
- a
aB
- vi
0
- vf
vfB
- d
dB
- Relativo a
sf
Para la fuerza que corresponde a su normal:
- f
nB
- ang
65
Para la fricción con el plano inclinado tenemos:
- N
nB
- u
0.18
Para la fuerza de contacto, que corresponde a la fricción con el bloque A:
- N
nA
- u
0.18
- ang
25
Para la fuerza aplicada de 235 Newtons, tenemos:
- f
235
- ang
25
Para la fuerza que corresponde a la tensión de la cuerda:
- f
t
- ang
25
Para la fuerza normal aplicada por el bloque A, tenemos:
- f
nA
- ang
65
Y para la relación de las aceleraciones:
- a1
aA
- a2
aB
- z
-1
Ingresados los datos, damos clic en el icono Resolver, para obtener la respuesta:
nB = 355.635 N ; t = 173.848 N ; nA = 204.490 N ; aA = 1.812 m/s2 ; aB = -1.812 m/s2 ; vfB = -0.906 m/s ; dB = -0.227 m ; vfA = 0.906 m/s ; dA = 0.227 m ; Estado = success. ADVERTENCIA: Verifique que las fuerzas de fricción sean contrarias al sentido del movimiento (cuando corresponda).