Respuesta:
Determinación de la aceleración del bloque
Análisis del diagrama:
El diagrama muestra un bloque sobre una superficie horizontal, sometido a dos fuerzas: una fuerza horizontal F1 de magnitud 290 N y una fuerza horizontal F2 de magnitud 490 N. La masa del bloque es de 15 kg y el coeficiente de rozamiento estático entre el bloque y la superficie es de 0,15.
Aplicación de la segunda ley de Newton:
La segunda ley de Newton establece que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. En este caso, la fuerza neta que actúa sobre el bloque es la diferencia entre las fuerzas F1 y F2:
Fneta = F2 - F1
Fneta = 490 N - 290 N = 200 N
La aceleración del bloque se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:
a = Fneta / m
a = 200 N / 15 kg = 13,33 m/s²
Determinación de la fuerza de rozamiento:
La fuerza de rozamiento estática (Fr) se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:
Fr = μs * N
donde:
* μs es el coeficiente de rozamiento estático
* N es la fuerza normal
La fuerza normal es la componente vertical de la fuerza que el suelo ejerce sobre el bloque. En este caso, la fuerza normal es igual al peso del bloque:
N = mg
N = 15 kg * 9,81 m/s² = 147,15 N
Sustituyendo los valores en la ecuación para la fuerza de rozamiento estática, obtenemos:
Fr = 0,15 * 147,15 N = 22,07 N
Comparación de la fuerza neta y la fuerza de rozamiento estática:
Como podemos ver, la fuerza neta (200 N) es mayor que la fuerza de rozamiento estática (22,07 N). Esto significa que el bloque se moverá con una aceleración de 13,33 m/s².
Conclusión:
La aceleración del bloque mostrado en el diagrama es de 13,33 m/s².
