¿Cómo resuelvo el siguiente ejercicio de Física?
¿Cómo debo aplicar el tiempo que me da el problema? Ahí esta mi duda
Complementado la oportuna respuesta de Alejandro, te diría que nos participes del resultado. Yo hice un desarrollo previo y me estaría dando una fuerza mínima F min. = 8.5 N...si no no desliza. En base a esta Fuerza mínima estaría estimando un tiempo de V5 segundos hasta caer.
Si tienes el resultado vemos por comparación y te explicaríamos más apropiadamente.
1 respuesta más de otro experto
Escribe la sumatoria de fuerzas de ambos cuerpos, asumiendo que ya hay aceleración en cada cuerpo (esos coeficientes de rozamiento imagino son cinéticos). Notarás que puedes hallar la aceleración del cuerpo de arriba pero te falta la fuerza para poder hallar la aceleración del cuerpo de abajo(es de esperar, después de todo es lo que nos piden). Despeja entonces la aceleración, es una expresión larga... Lo se, pero ya verás por qué es útil.
La cuestión es que es una fuerza continua, así que el movimiento que tendrá el bloque de arriba respecto al de abajo es de aceleración constante. Si ponemos el 0 de referencia en donde se encuentra el bloque y aplicando la ecuación de posición y sabiendo que la velocidad inicial del bloque de arriba es cero nos queda
-L=1/2 (A-a)t^2
A es la aceleración del cuerpo de abajo y a la aceleración de arriba.
Sustituyes el tiempo y ya la expresión solo tiene como incógnita la fuerza. No tengo el valor numérico de esta, pero espero que puedas hacerlo
Muchas gracias por tu ayuda
En la sumatoria de fuerzas me dificulta la parte de aplicar la aceleración relativa y la masa de uno con respecto al otro
No te preocupes por la aceleración relativa.
Veamos el cuerpo de arriba, que fuerzas actúan sobre el. Bueno en el eje y está la fuerza de contacto entre bloques y el peso. Y en el eje x la fuerza de rozamiento (que tiene que ir a la izquierda). Y eso se iguala a la masa del bloque de arriba por la aceleración del bloque de arriba.
Para el bloque de abajo en el eje y tenemos la normal del suelo, el peso y la fuerza de contacto entre bloques. En el eje x tenemos la fuerza F, la fuerza de rozamiento del suelo(que apunta a la izquierda) y la fuerza de rozamiento entre bloques que apunta a la derecha(por una de las leyes de de newton). Eso lo igualamos a la masa del Cuerpo de abajo por la aceleración del cuerpo de abajo.
Fíjate que hasta ahora no hemos usado nada de aceleración relativa. Tenemos dos aceleraciones, en un principio desconocidas.
Lo de aceleración relativa la usamos cuando
-L=1/2 (A-a)t^2 . Ese término (A-a) es la aceleración relativa, donde A es la aceleración del cuerpo grande, y a el del cuerpo pequeño... Todo lo demás lo expliqué arriba
Sinceramente no he tenido tiempo de hacer los cálculos, que si bien no son difíciles hay que estar pendiente de no cometer fallos. Con la fuerza mínima a que te refieres específicamente? Me refiero, cuál fue la suposición que hiciste para hallar esa fmin(para que empiecen a deslizar, para que tengan la misma aceleración,etc) - Alejandro Salazar
Bueno... yo estaría suponiendo que partiendo de fuerza F = 0 y creciente, las dos masas se moverían con la misma aceleración hasta un determinado valor Fo mínimo a partir del cual el la m1 comenzará a deslizar sobre la m2. Habrá dos fuerzas de roce m1-m2 y m2 - suelo . De ahí partí yo.Y de allí la aceleración del sistema. Por eso estaba pidiendo los resultados para cotejar...... Es mi razonamiento, por ahi se me escapa algo...comprendes ?? - albert buscapolos Ing°
Vale, si he comprendido del todo entonces las aceleraciones de ambos bloques aún son iguales.. peero usando coeficiente cinético ya que justo va a empezar a deslizar... Si es así, lo veo bastante bien y al final es lo que dices, el resultado obtenido tiene que ser mayor a esa fuerza para que se produzca el movimiento entre bloques - Alejandro Salazar
Claro Alejandro, ahí donde justo comienza a deslizar yo calculo esa fuerza Fo, totalmente debida al rozamiento con ambas superficies... y que me estaría dando 8.5 N... Para esa Fo la aceleración me da = 8.5/2.5 = 3.45 m/s^2 ... y de ahí estimé el tiempo V5 seg. En que la m1 cae al piso. Luego si partís de t=1 segundo... aplicando la fórmula de cinemática que vos distes al principio, podes saber la F que le estan pídiendo ...........- - albert buscapolos Ing°