Ejercicio Segunda Ley De Newton W

Ejercicio Segunda ley de Newton -Fuerzas de fricción- GRUPO No: (Estudiante No 2) 148 Nombres y apellido del estudiante: Walter Restrepo López Enunciado: El sistema planteado en la figura se diseñó como recurso para aplicar la segunda ley de Newton en la determinación de la aceleración del mismo. El sistema está conformado por dos bloques de diferentes materiales que están conectados a una soga ligera, la cual pasa por una polea de masa despreciable y sin fricción. Los bloques m1 y m2 tienen masas de 73,0 kg y 13,0 kg respectivamente, están ubicados sobre una cuña fija de vidrio con un ángulo de 45,0° (𝜃) grados. Sí la fricción entre los bloques y la cuña de vidrio es tenida en cuenta: A. Determine la aceleración de los dos bloques y B. la tensión de la soga.

Figura 1. Estudiante 2 (Segunda ley de Newton -Fuerzas de fricción-)

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Fuerza: Toda acción capaz Masa: Designamos la Tensión: Es un de producir cambios en el magnitud física con que fenómeno físico que movimiento o en la medimos la cantidad de remite a un objeto estructura de un cuerpo. materia que contiene un que es sometido a cuerpo. dos fuerzas Aceleración: La contrarias. aceleración es la cantidad Fricción: es la resistencia de cambio de rapidez por al movimiento de un Fuerza de unidad de tiempo objeto que se mueve en gravedad: relación con otro. Es la fuerza con que todos los cuerpos son atraídos hacia el centro de la Tierra. Desarrollo del ejercicio Segunda ley de Newton -Fuerzas de fricción-: Datos: M1=73Kg

M2=13Kg

∅ = 45°

M1

M2

Para hallar la tensión de la soga multiplicamos m2 por la aceleración de la 𝑚 gravedad 9.81 𝑠2 aplicamos trigonometría y tenemos: M1 ∑ 𝐹𝑋 = 𝑚1 ∗ 𝑎 𝑇 = 𝑚1 ∗ 𝑎 No hay aceleración en el eje y por lo tanto no se toman en cuenta M2

∑ 𝐹𝑋 = 𝑚2 ∗ 𝑎 𝑃𝑚2𝑥 − 𝑇 = 𝑚2 ∗ 𝑎 𝑃𝑚2 ∗ 𝑠𝑒𝑛 45° − 𝑇 = 𝑚2 ∗ 𝑎 No hay aceleración en el eje y por lo tanto no se toman en cuenta. El peso de la m2 está dado por: 𝑃𝑚2 = 𝑚2 ∗ 𝑔 𝑃𝑚2 = 13𝑘𝑔 ∗ 9.81

𝑚 𝑠2

= 127,53𝑁

Procedemos a realizar la fórmula general para descubrir la aceleración del sistema. Donde Fn es la fuerza neta y ms es la masa del sistema. ∑ 𝐹𝑁 = 𝑚𝑠 ∗ 𝑎 𝑇 + 𝑃𝑚2 ∗ 𝑠𝑒𝑛 45° − 𝑇 = (𝑚1 + 𝑚2) ∗ 𝑎 𝑃𝑚2 ∗ 𝑠𝑒𝑛 45° = (𝑚1 + 𝑚2) ∗ 𝑎 127,53 𝑁 ∗ 𝑠𝑒𝑛 45° = (73 𝑘𝑔 + 13 𝑘𝑔 ) 𝑎 90,17 𝑁 = (86 𝑘𝑔 ) 𝑎 90,17 𝑘𝑔 ∗ 𝑎 =

86 𝑘𝑔

𝑚 𝑠 2 = 1,05 𝑚 𝑠2

B) Para encontrar la tensión, debemos utilizar una de las ecuaciones del sistema y despejar. 𝑇 = 𝑚1 ∗ 𝑎 𝑇 = 73 𝑘𝑔 ∗ (1,05

𝑚 ) = 76,65 𝑁 𝑠2

Pregunta Respuesta Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio Segunda ley de Newton -Fuerzas de fricción-: 𝑚 A. = 1,05 𝑠2

B.

76,65 𝑁

Con el desarrollo de este ejercicio pudimos observar que las fuerzas sobre el sistema dado son: el peso que es la atracción gravitacional ejercida por la tierra, y las fuerzas de contacto hechas por el plano inclinado, El bloque 1 está en reposo respecto al plano inclinado, por lo que el movimiento de los dos bloques va a estar ocasionado únicamente por M2. Adicional los dos bloques van a experimentar la misma aceleración, ya que están unidas a la misma soga.