Lección: Movimiento de un cuerpo en un plano inclinado con rozamiento

En esta lección, vamos a aprender cómo resolver problemas de una partícula que se mueve en un plano inclinado con rozamiento resolviendo las fuerzas paralela y perpendicularmente al plano.

Hoja de actividades: Movimiento de un cuerpo en un plano inclinado con rozamiento • 9 Cuestiones

P1:

Se colocó un cuerpo en la parte superior de un plano inclinado de 259 cm de longitud y de 84 cm de altura. El cuerpo empezó a deslizarse por el plano inclinado. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento era 0,29, calcula la aceleración del cuerpo. Usa 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

P2:

En una fábrica, las cajas se transfieren de un área a otra a través de una rampa de 13 m de longitud y 12 m de altura. Una caja se coloca en reposo en la parte superior de la rampa y se deja deslizar libremente. Dado que el coeficiente de rozamiento entre la rampa y una caja es 0,27, calcula, a dos cifras decimales, la velocidad de la caja al alcanzar la parte inferior de la rampa. Toma la aceleración debida a la gravedad como 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

P3:

Un objeto de 30 kg fue proyectado a 12 m/s según la línea de máxima pendiente de un plano que formaba un ángulo de 3 0 con la horizontal. Dado que la resistencia del plano al movimiento del objeto era de 3 N, ¿cuánto tiempo tardó el cuerpo en detenerse? Usa una aceleración debida a la gravedad de 9,8 m/s2.

P4:

Un cuerpo fue empujado hacia arriba en un plano inclinado de 300 cm de longitud y cuyo extremo estaba a 280 cm del suelo. Si el coeficiente de fricción entre el cuerpo y el plano era 0,41, calcula, a las centésimas, la velocidad mínima a la que debe proyectarse el cuerpo para que llegue al punto más alto. Toma la aceleración debida a la gravedad como 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

P5:

Un cuerpo es proyectado a 14,28 m/s hacia arriba, en la dirección de máxima pendiente de un plano inclinado que forma un ángulo con la horizontal cuya tangente es 2 4 . Si el coeficiente de rozamiento entre el plano y el cuerpo es 3 2 5 , ¿cuál es la distancia máxima que el cuerpo puede recorrer en el plano? (Usa 𝑔 = 9 , 8 / m s ).

P6:

Un coche bajaba una cuesta que formaba un ángulo 𝜃 con la horizontal, siendo s e n 𝜃 = 4 7 5 . Con el motor apagado y sin usar los frenos, el coche bajaba con una velocidad constante. Si el mismo coche estuviera subiendo por la misma pendiente a 2,8 m/s y su motor dejara de funcionar, ¿qué distancia recorrería antes de detenerse si los frenos no se usan? Supón que el módulo de la resistencia al movimiento del coche es la misma cuando sube que cuando baja. Usa 𝑔 = 9 , 8 / m s .

P7:

Un tren de 270 toneladas está acelerando a lo largo de una vía horizontal a 4,4 cm/s2. Su motor produce una fuerza motriz de 2 080 kp. Si el tren comienza a ascender una cuesta con inclinación de 1 en 490, calcula la aceleración del tren dado que la resistencia NO cambia, y que la aceleración debida a la gravedad es 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

P8:

Un tren de 110 toneladas aceleraba a 7,4 cm/s2 subiendo por una cuesta que formaba un ángulo 𝜃 con la horizontal, con s e n 𝜃 = 1 1 0 0 . Sabiendo que las vías y la atmósfera producían una resistencia total al movimiento de 4 kp por cada tonelada de masa del tren, halla la fuerza generada por el motor del tren. Usa 𝑔 = 9 , 8 / m s .

P9:

Un plano estaba inclinado en un ángulo 𝜃 con la horizontal, donde s e n 𝜃 = 5 7 . Un cuerpo fue lanzado hacia arriba desde la base del plano con una velocidad de 22,4 m/s en la dirección de la línea de mayor pendiente. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el cuerpo y el plano era 6 4 , calcula el tiempo que le llevó al cuerpo llegar al reposo desde el momento de su lanzamiento. Considera una aceleración debida a la gravedad de 9,8 m/s2.

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