Desde el punto más bajo de un plano inclinado de 30o lanzamos un cuerpo de
masa m con una velocidad inicial de 5 m/s. El cuerpo sube deslizándose hasta
detenerse, y vuelve, también deslizándose, hasta el punto de partida. Si el
coeficiente de rozamiento es 0,35, calcular: A) La aceleración de subida. B) La altura
máxima alcanzada por el cuerpo. C) La aceleración de bajada. D) La velocidad con
la que vuelve al punto inicial.
Susana...has intentado mirar previamente antes de poner tu problemas los videos de la web sobre plano inclinados?
Aparte...por qué no aportas lo que has hecho tambien? No podemos hacerte los deberes. El trabajo que tú haces para intentar resolverlo lo valoran mucho los profesores y es muy útil para ti misma, porque te hará ganar seguridad para los próximos problemas que tengas que resolver. Inténtalo y revisa la teoría explicada por el profe en los vídeos. Cuando aportes ya sabremos como poder ayudarte.
Un saludo.
Observa que en todo momento tienes que sobre el bloque están aplicadas tres furzas de las que consignamos sus módulos, direcciones y sentidos:
Peso: P = M*g, vertical, hacia abajo;
Acción normal de la rampa: N, perpendicular a la rampa, hacia arriba;
Rozamiento dinámico de la rampa: frd = μd*N, paralela a la rampa, con sentido opuesto al desplazamiento del bloque.
Luego, vamos con cada etapa por separado.
Para la etapa de ascenso, establece un sistema de referencia con origen de coordenadas en el pie de la rampa, eje OX paralelo a la rampa con sentido positivo hacia arriba, y con eje OY perpendicular a la rampa con sentido positivo hacia arriba; luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y quedan las ecuaciones (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas, y presta atención al ángulo de inclinación de la rampa):
-M*g*senθ - μd*N = M*aa,
N - M*g*cosθ = 0, de aquí despejas: N = M*g*cosθ;
luego, sustituyes la expresión remarcada en la primera ecuación, divides por M en todos sus términos, y luego despejas:
aa = -(senθ + μd*cosθ)*g, reemplazas valores, resuelves, y queda: aa = -7,870 m/s2;
luego, planteas la ecuación velocidad-desplazamiento de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:
v² - vi² = 2*aa*L, planteas la condición de detención (v = 0), reemplazas este valor, y luego despejas:
L = -vi²/(2*aa), reemplazas valores, resuelves, y queda: L ≅ 1,588 m, que es el valor de la distancia recorrida por el bloque sobre la rampa;
luego, planteas la expresión de la altura que alcanza el bloque en función de la distancia recorrida y del ángulo de inclinación de la rampa, y queda:
yM = L*senθ, reemplazas valores, resuelves, y queda: yM ≅ 0,794 m.
Para la etapa de desscenso, establece un sistema de referencia con origen de coordenadas en punto final de la etapa anterior, eje OX paralelo a la rampa con sentido positivo hacia abajo, y con eje OY perpendicular a la rampa con sentido positivo hacia arriba; luego, aplicas la Segunda Ley de Newton, y quedan las ecuaciones (observa que sustituimos las expresiones de los módulos de las fuerzas, y presta atención al ángulo de inclinación de la rampa):
M*g*senθ - μd*N = M*ad,
N - M*g*cosθ = 0, de aquí despejas: N = M*g*cosθ;
luego, sustituyes la expresión remarcada en la primera ecuación, divides por M en todos sus términos, y luego despejas:
ad = (senθ - μd*cosθ)*g, reemplazas valores, resuelves, y queda: ad = 1,930 m/s2;
luego, planteas la ecuación velocidad-desplazamiento de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:
v² - vi² = 2*ad*L, cancelas el término correspondiente a la velocidad inicial por ser nula, y luego despejas:
v = √(2*ad*L), reemplazas valores, resuelves, y queda: v ≅ 2,476 m/s, que es el valor de la velocidad con la que el bloque alcanza el pie de la rampa.
Espero haberte ayudado.
a ver raul carapolla, no ves que susana es una cuenta de un pajero de 16 años que no sabe como hacer el problema que el puto vago de su profesor le ha mandado al classroom, así que no seas tan borde desgraciao, el saludo te lo puedes meter por el culo, por otra parte, Antonio Silvio eres un genio más profesore como tú, makina