Yaser
Paso a paso, por favor. Gracias.
Vamos con un desarrollo por pasos.
1°)
Observa que la aceleración total sobre el cuerpo, debida a la acción de la Tierra y del ascensor, es la resultante de dos aceleraciones con dirección vertical, de las que indicamos su módulos y sentidos:
- aceleración gravitatoria terrestre: g, hacia abajo,
- aceleración del ascensor: a, hacia arriba,
a continuación planteas la expresión del módulo de la aceleración resultante sobre el cuerpo, y queda:
aT = g - a (1),
y observa que la aceleración resultante tiene sentido hacia abajo.
2°)
Establece un sistema de referencia con eje OX paralelo a la rampa con sentido positivo hacia su parte inferior, y con eje OY perpendicular a la rampa con sentido positivo hacia arriba, a continuació aplcas Segunda Ley de Newton, y quedan las ecuaciones (observa que sustituimos las expresiones del módulo del peso del cuerpo: M*g, y del módulo de la acción normal de la rampa: N):
M*aT*senθ = M*aC,
N - M*aT*cosθ = 0,
aquí divides por M en ambos miembros en la primera ecuación, y queda:
aT*senθ = aC, y de aquí despejas: aC = aT*senθ (2a),
N - M*aT*cosθ = 0,
ahora sustituyes la expresión de la aceleración total del cuerpo, debida a la acción de la Tierra y del ascensor, señalada (1), y queda:
(g - a)*senθ = aC, y de aquí despejas: aC = (g - a)*senθ (2a),
N = M*(g - a)*cosθ (2b),
y observa que la expresión señalada (2a) corresponde al módulo de la aceleración del cuerpo al deslizar sobre la rampa, y que la expresión señaldaa (2b) corresponde al módulo de la acción normal que la rampa ejerce sobre él.
3°)
Establece un sistema de referencia con origen de coordenadas en el punto desde el cual el cuerpo comienza a deslizar, con instante inicial corespondiente: tᵢ = 0, y con eje OX paralelo a la rampa con sentido positivo hacia su parte inferior, a continuación planteas la ecuación tiempo-posición de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda la ecuación:
x = xᵢ + vᵢ*t + (1/2)*aC*t²,
aquí reemplazas datos iniciales: xᵢ = 0, vᵢ = 0, reemplazas el valor del módulo de la aceleración del cuerpo al deslizar señalada (2a), y queda:
x = 0 + 0*t + (1/2)*(g - a)*senθ*t²,
ahora cancelas términos nulos, y queda:
x = (1/2)*(g - a)*senθ*t²,
a continuación planteas la condición de llegada del cuerpo al pie de la rampa: x = L, por lo que suetituyes esta expresión en el primer miembro en la última ecuación, y queda:
L = (1/2)*(g - a)*senθ*t²,
y de aquí despejas:
t = √(2*L/((g - a)*senθ)),
que es la expresión del instante en el que el cuerpo alcanza el pie de la rampa, y puedes concluir que la opción (b) es la respuesta correcta.
Espero haberte ayudado.