Question

Podrían ayudarme con esto, por favor, doy 20 puntos:

Aplique sus conocimientos sobre física, y grafique cuales son las fuerzas que aplican que aplican sobre un balón que descansa sobre un plano inclinado.

Answer 1

Arrastra los deslizadores para cambiar el peso del cuerpo (P), el ángulo de inclinación (α) y coeficiente de rozamiento (μ) del plano que aparece en la figura.

Comprueba que: 

Si cambias el valor de la masa, provocarás un cambio en todas las fuerzas, ya que todas dependen directa o indirectamente de ella. Sin embargo, observa que la aceleración no cambia!!!Al cambiar el ángulo del plano, todas las fuerzas, excepto el peso cambiarán.Observa que a medida que aumentas el ángulo, se produce un efecto en cadena: Px se hace mayor (la parte del peso que hará que el cuerpo se deslice hacia abajo) y Py menor (la fuerza que empuja a la superficie), como se aplica menos fuerza sobre la superficie disminuye la fuerza normal y al hacerlo esta, la fuerza de rozamiento disminuye.Por mucho que aumentes el coeficiente de rozamiento, la FRnunca será mayor que  Px, pues el cuerpo en vez de bajar, subiría. Fenómeno que no ocurre en la vida real.

Demostración

El módulo de la fuerza resultante de sumar todas las fuerzas, es equivalente al módulo de la resultante de sumar las fuerzas que intervienen en el eje x (ΣFx) y las que intervienen en el eje y (ΣFy).

∑F=∑Fx+∑Fy

Para determinar cada una de ellas, vamos a estudiar las fuerzas de cada eje.

Eje X

Aplicando lo estudiado en el apartado de suma de fuerzas concurrentes, obtenemos que:

∑Fx=Px−FR

Además, sabemos por elPrincipio Fundamental que:

Px−FR=m⋅a

Eje Y

En este eje, nos encontramos que

∑Fy=N−Py

y por el principio de Inercia:

∑Fy=N−Py=m⋅a

Como no se mueve verticalmente (solo lo hace horizontalmente) su aceleración en este eje es a=0, por lo que obtenemos que:

∑Fy=N−Py=0 ⇒⎧⎩⎨N=Py∑Fy=0

Resultante Total

Si sustituimos los valores de ΣFxy ΣFy, obtenemos que:

∑F=∑Fx+0 ⇒∑F=Px−FR

Ejemplo

Un transportista empuja una caja de masa m sobre un plano inclinado que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Recibe una llamada en su móvil y suelta la caja, la cual comienza a descender por la pendiente por la acción de su peso. Calcular la aceleración de la caja en su huída, si no existe rozamiento.

Answer 2

La primera fuerza es la fuerza del peso de la esfera apuntando hacia abajo de la esfera esa fuerza se descompone en funcion al angulo de inclinacion del bloque (a) y saldria una fuerza normal ,perpendicular al plano inclinado mgcos(a) apuntando hacia abajo, y una fuerza paralela al plano inclinado mgsen(a)