Ejercicio resuelto de Dinámica · Física y Química I

Un cuerpo de 100 kg se mueve sobre una superficie horizontal bajo la acción de una fuerza de 10 kp que forma un ángulo de -37° (por debajo de la horizontal). El coeficiente de rozamiento dinámico es µ=0,25. Calcular la aceleración con que se mueve el cuerpo.

Pasamos la fuerza a newtons $(1\text{ kp}=\mathrm{9,8}\text{ N})$:

$10\text{ kp}\cdot {\displaystyle \frac{\mathrm{9,8}\text{ N}}{1\text{ kp}}}=98\text{ N}$

La fuerza está dirigida 37° por debajo de la horizontal, así que su componente vertical empuja hacia abajo y aumenta la normal:

$N=mg+F\text{sen}{37}^{\circ }=980+98\cdot \mathrm{0,6}=\mathrm{1038,8}\text{ N}$

Rozamiento:

$F_{roz}=\mu N=\mathrm{0,25}\cdot \mathrm{1038,8}\approx \mathrm{259,7}\text{ N}$

Componente horizontal de la fuerza:

$F_x=F\cos {37}^{\circ }=98\cdot \mathrm{0,8}=\mathrm{78,4}\text{ N}$

Como $F_x<F_{roz}$, la resultante se opone al movimiento y el cuerpo se frena:

$a={\displaystyle \frac{F_x-F_{roz}}{m}}={\displaystyle \frac{\mathrm{78,4}-\mathrm{259,7}}{100}}\approx -\mathrm{1,81}{\text{m/s}}^2$