Problema 18. La masa m2 de la figura del problema se ha ajustado de modo que la masa m1 esté en el umbral del deslizamiento. Calcular:
a) ¿Cuál es el rozamiento estático entre el bloque y el soporte?.
b) Con un ligero golpe, los bloques se mueven. Calcular dicha aceleración si el coeficiente de rozamiento dinámico entre el soporte y el bloque es de 0.54.
NOTA: m1 = 7 kg y m2 = 5 kg.
Figura del Problema:
Lo primero que debemos hacer, es marcar un eje de referencia, hacia arriba el sentido del Eje Y y hacia la derecha el sentido del Eje X. Supondré también, que los objetos se mueven hacia la derecha, en caso de que se muevan.
Diagrama de Cuerpo Libre:
Apartado a)
En este caso, los cuerpos están inmóviles por lo que actúa la fuerza de rozamiento estática.
Aplicamos la segunda Ley de Newton.
Para el cuerpo de masa m1.
Eje X:
En este caso, los cuerpos están inmóviles por lo que actúa la fuerza de rozamiento estática.
Aplicamos la segunda Ley de Newton.
Para el cuerpo de masa m1.
Eje X:
La fuerza de rozamiento estática viene determina por la expresión:
Se sustituye y se obtiene:
Para el cuerpo de masa m2.
Eje Y:
Sustituimos en la ecuación (I):
Se despeja el parámetro del coeficiente de rozamiento estático para obtener la solución a este apartado:
Apartado b)
En este apartado, ambos cuerpos se mueven con la misma aceleración.
Aplicamos la segunda Ley de Newton.
Para el cuerpo de masa m1.
Eje X:
La fuerza de rozamiento estática viene determina por la expresión:
Eje Y:
La aceleración tiene sentido negativo ya que va en sentido contrario al Eje Y.
Sustituimos en la ecuación (I):
Se despeja el parámetro de la aceleración para obtener la solución a este apartado:
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