Fuerza que actúa sobre un cuerpo colocado en un plano inclinado que acelera

el plano inclinado acelera hacia la derecha con un ms^{-2}

Como se muestra en la figura, un cuerpo de masa (no es una bola como en la figura) metro se coloca en un plano inclinado, y el avión está acelerando hacia la derecha. También se da que a < gramo / m .

Ahora la tarea es encontrar el ángulo en el que la partícula estará en reposo respecto al plano inclinado.

Lo que me confunde es en qué dirección será la fuerza. metro a actuando sobre el cuerpo? Alguna fuerza debería estar actuando sobre el avión dándole aceleración. a entonces, al mismo tiempo, el cuerpo también obtendrá la fuerza, ¿verdad? Pero otra posibilidad es que cuando el avión se mueve, el cuerpo derecho obtiene la fuerza de metro a hacia la izquierda, ¿cómo es eso posible?

Otro problema es si el cuerpo comienza a moverse por el plano de fricción. F debería estar actuando hacia arriba y hacia abajo de lo contrario. Traté de verificar la desigualdad. a < gramo / m como se indica en la pregunta, suponiendo que el cuerpo se mueve hacia abajo, pero no pude deducir la desigualdad. ¿Cómo debemos abordar este problema?

Respuestas (2)

Lo que me confunde es en qué dirección será la fuerza. metro a actuando sobre el cuerpo?

Si el cuerpo está en reposo con respecto al plano inclinado, entonces solo debe estar moviéndose (acelerando) horizontalmente. Según la segunda ley de Newton, esto significa que la fuerza neta que actúa sobre el objeto es horizontal a la derecha sin componente vertical.

Alguna fuerza debería estar actuando sobre el avión dándole una aceleración y, al mismo tiempo, el cuerpo también obtendrá la fuerza, ¿verdad?

No. Una fuerza actúa sobre un cuerpo. Una fuerza no actúa sobre varios cuerpos. La fuerza que actúa sobre el plano inclinado no actúa sobre el cuerpo. Sin embargo, el hecho de que el plano inclinado esté acelerando "hacia" el cuerpo significa que hay una fuerza que actúa sobre el cuerpo desde el plano inclinado.

Pero otra posibilidad es que cuando el avión se mueve, el cuerpo derecho obtiene la fuerza de metro a hacia la izquierda, ¿cómo es eso posible?

Como se mencionó anteriormente, el cuerpo tiene una fuerza neta hacia la derecha.

¿Cómo debemos abordar este problema?

Puedes usar la segunda ley de Newton reconociendo que la aceleración y la fuerza neta solo actúan hacia la derecha.

∑ F X = metro a X = metro a
∑ F y = metro a y = 0
Estas ecuaciones deberían ser suficientes.

Está bien, pero estoy recibiendo dos respuestas diferentes para θ si asumo que el cuerpo tiene una aceleración hacia abajo y el cuerpo tiene una aceleración hacia arriba, en cuyo caso la fricción será cuesta arriba y cuesta abajo respectivamente
@fahd Con la fricción estática, tendrá un rango de ángulos aceptables, donde los extremos del rango están determinados por el objeto que comienza a deslizarse hacia arriba o hacia abajo.

Lo que me confunde es ¿en qué dirección actuará la fuerza ma sobre el cuerpo?

Solo hay dos fuerzas sobre la masa. Existe la gravedad y existe la fuerza normal de la rampa. La suma de esas fuerzas generará una aceleración resultante.

Alguna fuerza debería estar actuando sobre el avión dándole una aceleración y, al mismo tiempo, el cuerpo también obtendrá la fuerza, ¿verdad?

No es la misma fuerza. Si pongo una hoja de papel en un automóvil y empujo el automóvil, entonces el papel no siente la misma fuerza que empuja el automóvil. En este caso, el cuerpo no sentirá la misma fuerza que está empujando en la rampa.

Pero otra posibilidad es que cuando el avión se mueve hacia la derecha, el cuerpo obtiene la fuerza de ma hacia la izquierda, ¿cómo es eso posible?

Dadas las fuerzas sobre el cuerpo, ninguna de ellas puede apuntar a la izquierda. Entonces el cuerpo no puede acelerar hacia la izquierda. Pero es posible que acelere hacia la derecha más lentamente que la rampa. Si eso sucede, entonces el cuerpo se moverá hacia la izquierda en relación con la rampa (incluso mientras acelera hacia la derecha en relación con el suelo).

Incluso si tiene una aceleración menor, para moverse cuesta arriba debe vencer la fuerza de fricción, ¿no?
Si tiene menor aceleración, eso significaría necesariamente que la fricción no lo mantiene en su lugar. Este problema en particular no menciona la fricción, por lo que es solo una complicación adicional. Si se ignora la fricción, solo hay un ángulo en el que la partícula estará en reposo. Si considera la fricción, habrá un rango de ángulos donde permanecerá en reposo con respecto a la rampa.
youtube.com/watch?v=9vvR54VpK30 , vea a este tipo resolviendo este problema, está tomando una fuerza ma que actúa sobre el cuerpo hacia la izquierda y considera que la fricción es hacia arriba, lo que respalda su suposición inicial. El cuerpo se mueve hacia abajo, y obtiene el derecho. responder como se da la clave de respuestas del examen ..
Fuerza que actúa sobre un cuerpo colocado en un plano inclinado que acelera
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