Física Final Dic18 T FRB1 - 11 Dinámica

11. Un bloque de 10 kg de masa se encuentra apoyado sobre una superficie rugosa e inclinada 37º con respecto a la horizontal, vinculada a la parte superior del mismo por medio de un resorte ideal de constante elástica k = 1000 N/m y longitud natural Lo = 45 cm que se mantiene paralelo al plano. En cierto instante se comprime al resorte 10 cm respecto de su longitud natural, y se lo suelta desde el reposo. Si los coeficientes de rozamiento estático y dinámico con la superficie son 0,5 y 0,3, respectivamente, entonces, la fuerza de rozamiento, paralela al plano inclinado, que actuara sobre el bloque un instante inmediatamente después de soltarlo es de :

█ 24 N, hacia arriba          40 N, hacia arriba         160 N, hacia arriba

 24 N, hacia abajo           40 N, hacia abajo           160 N, hacia abajo

DCL

∑ F = N -  Py = 0  < ----------- Ecuación de Newton

donde

N = normal = reacción del plano

Py = componente según la dirección perpendicular al plano inclinado del peso = P cos 37º

P = peso = m g

m = masa = 10 kg

reemplazando y despejando N

N = Py = m g cos 37º = 10 kg  10 m/s² cos 37º = 80 N

Froz = fuerza de rozamiento = μd N

donde

Froz = fuerza de rozamiento

μd = coeficiente de rozamiento dinámico = 0,3

N = normal = 80 N

Reemplazando

Froz = 0,3 * 80 N = 24 N  < ---------------------

Hacia arriba, en contra del desplazamiento debido a la componente del peso y la fuerza elástica.