¿Por qué me falla el uso de la Primera Ley de Newton? [cerrado]

Question

¿Por qué me falla el uso de la Primera Ley de Newton? [cerrado]

charliek

Un trabajador de una fábrica empuja una caja de 29,7 kg una distancia de 5,0 m a lo largo de un piso nivelado a velocidad constante empujando hacia abajo en un ángulo de 32 $^\circ$ por debajo de la horizontal. El coeficiente de fricción cinética entre la caja y el piso es 0.24.

¿Qué magnitud de fuerza debe aplicar el trabajador para mover la caja a velocidad constante?

Entonces, debido a que la velocidad constante

\begin{aligned} \sum F & = 0 \\ F_{X} \times porque (360^{\circ} - 32^{\circ}) - F_{k} & = 0 \\ F_{X} \times porque (360^{\circ} - 32^{\circ}) - (metro gramo) \times 0.24 & = 0 \\ F_{X} \times porque (328^{\circ}) - 69.8544 norte & = 0 \\ F_{X} & = 69.8544 norte / porque (328^{\circ}) \\ F_{X} & = 82.3708 norte \end{aligned}

$\begin{align}\sum F&=0\\ F_x\times \cos{(360^\circ-32^\circ)} - f_k &= 0\\ F_x\times \cos{(360^\circ-32^\circ)} - (mg)\times 0.24 &= 0\\ F_x\times \cos{(328^\circ)} - 69.8544\,\mathrm N &= 0\\ F_x &= 69.8544\,\mathrm N/\cos{(328^\circ)}\\ F_x&=82.3708\,\mathrm N \end{align}$

Eso resulta ser incorrecto, la respuesta esperada es $f_k$ la fuerza de fricción cinética. ¿Por qué? ¿No debería ser capaz de usar $\sum F=0$ en este problema para encontrar la respuesta?

También traté de encontrar $\sqrt{F_x^2+F_y^2} -f_k$ pero eso tampoco ayudó.

Rijul Gupta

Estás usando solo

m g

$mg$ como normal, ¡pero la fuerza que actúa en un ángulo también sumaría una parte en la reacción normal! Corrija su fuerza normal y debe obtener la respuesta deseada.

charliek

Quieres decir

f_{k} = μ * F_{n} * c o s θ

$f_k=\mu*F_n*cos \theta$ ?

Estrella neutrón

Más como

f_{k} = μ \times (m g +

$f_k = \mu \times (mg +$ la contribución a la fuerza normal del empuje).

Conocido

\sum F = 0

$\sum F=0$ no es la primera ley de Newton.

Respuestas (3)

¿Por qué me falla el uso de la Primera Ley de Newton? [cerrado]

Estás usando solo $mg$ como normal, ¡pero la fuerza que actúa en un ángulo también sumaría una parte en la reacción normal! Corrija su fuerza normal y debe obtener la respuesta deseada.
Más como $f_k = \mu \times (mg +$ la contribución a la fuerza normal del empuje).

RE60K · Answer 1

componente horizontal de la fuerza

$F_{X} = F porque 32^{\circ} - F$ $F_x=F\cos32^\circ-f$ componente vertical de la fuerza

Debe ser cero ya que el bloque permanecerá intacto con tierra. $F_{y} = norte - metro gramo - F pecado 32^{\circ} = 0$ $F_y=N-mg-F\sin32^\circ = 0$ Fuerza normal (debido a la tierra)

Lo que te falta es que no has sumado el aumento de $N$ debido a $F\sin32^\circ$ $norte = metro gramo + F pecado 32^{\circ}$ $N = mg + F\sin32^\circ$ Fuerza de fricción

F = m norte = m (metro gramo + F pecado 32^{\circ})

$f=\mu N=\mu (mg + F\sin32^\circ)$

La componente horizontal debe ser una fuerza positiva infinitesimalmente pequeña. En otras palabras, puedes igualarlo a cero para obtener $F$ .

F_{X} = F porque 32^{\circ} - m (metro gramo + F pecado 32^{\circ}) \to 0^{+}

$F_x=F\cos32^\circ-\mu (mg + F\sin32^\circ)\to0^+$

F = \frac{m metro gramo}{porque 32^{\circ} - m pecado 32^{\circ}} \approx 100 norte (98.88)

$\large F=\frac{\mu mg}{\cos32^\circ-\mu \sin32^\circ}\approx100\,\text{N}\left(98.88\right)$ Diagrama de cuerpo libre

Norma · Answer 2

Norma

La fuerza normal no solo la proporciona el peso del cuerpo sino también la fuerza que has aplicado. Téngalo en cuenta y obtendrá la respuesta.

charliek

lo hice usando

f_{k} = μ * F_{n} * c o s θ

$f_k=μ∗F_n∗cosθ$ y aún así mi respuesta fue incorrecta.

charliek

Otra opción es agregar

F_{y}

$F_y$ al peso del objeto, aumentando así la fuerza normal. ¿Es correcto este segundo método?

Norma

la fuerza normal neta sería igual a la componente y de la fuerza aplicada más el peso del objeto

charliek

Hice esto:

(F x * t a n (328) + m g) * .24

$(Fx*tan(328)+mg)*.24$ y aún así se equivocó. No creo lo que estás diciendo. A menos que puedas probarme por qué es

F * s i n (328)

$F*sin(328)$ y no bronceado. Yo uso bronceado debido a

t a n θ = y / x

$tan\theta=y/x$

Murtuza Vadharia · Answer 3

solo voy a usar $32^∘$ abajo; no hace la diferencia. Tu ecuación no es correcta. Deberías $F_x−f_k = 0$ o $F\cos(32) −f_k = 0$ . La componente x de $F$ es $F_x = F\cos(32)$ . Escribiendo $F_x \cos(32)$ no tiene sentido lógico.

¿Por qué? ¿No debería ser capaz de usar $\sum F=0$ en este problema para encontrar la respuesta? Sí tu puedes.

¿Por qué me falla el uso de la Primera Ley de Newton? [cerrado]

charliek

Rijul Gupta

charliek

Estrella neutrón

Conocido

Respuestas (3)

RE60K

componente horizontal de la fuerza

$F_{X} = F porque 32^{\circ} - F$ $F_x=F\cos32^\circ-f$ componente vertical de la fuerza

Debe ser cero ya que el bloque permanecerá intacto con tierra. $F_{y} = norte - metro gramo - F pecado 32^{\circ} = 0$ $F_y=N-mg-F\sin32^\circ = 0$ Fuerza normal (debido a la tierra)

Lo que te falta es que no has sumado el aumento de $N$ debido a $F\sin32^\circ$ $norte = metro gramo + F pecado 32^{\circ}$ $N = mg + F\sin32^\circ$ Fuerza de fricción

RE60K

davidmh

Norma

charliek

charliek

Norma

charliek

Murtuza Vadharia

Algunas dudas (básicas) sobre conceptos de movimiento

¿Cómo encuentro el trabajo realizado por la fricción sobre una curva representada por un polinomio?

Bloque de fricción sobre bloque

Fricción cinética y tercera ley de Newton

niño, y, caja, en, hielo

Diagrama de fuerzas de un carro de juguete

¿Cuál es la dirección de la fricción estática?

Polea y Rampa Inclinada [cerrado]

Fuerza necesaria para sostener un libro entre las manos; no estoy seguro de la influencia de la fricción

Calcular las fuerzas ejercidas sobre un poste en el suelo [cerrado]

¿Por qué me falla el uso de la Primera Ley de Newton? [cerrado]

charliek

Rijul Gupta

charliek

Estrella neutrón

Conocido

Respuestas (3)

RE60K

componente horizontal de la fuerza

FX= Fporque32∘- f F X = F porque ⁡ 32 ∘ − F F_x=F\cos32^\circ-fcomponente vertical de la fuerza

Debe ser cero ya que el bloque permanecerá intacto con tierra. Fy= norte- metro gramo− Fpecado32∘= 0 F y = norte − metro gramo − F pecado ⁡ 32 ∘ = 0 F_y=N-mg-F\sin32^\circ = 0Fuerza normal (debido a la tierra)

Lo que te falta es que no has sumado el aumento denorte norte Ndebido aFpecado32∘ F pecado ⁡ 32 ∘ F\sin32^\circ norte= metro gramo+ Fpecado32∘ norte = metro gramo + F pecado ⁡ 32 ∘ N = mg + F\sin32^\circFuerza de fricción

RE60K

davidmh

Norma

charliek

charliek

Norma

charliek

Murtuza Vadharia

$F_{X} = F porque 32^{\circ} - F$ $F_x=F\cos32^\circ-f$ componente vertical de la fuerza

Debe ser cero ya que el bloque permanecerá intacto con tierra. $F_{y} = norte - metro gramo - F pecado 32^{\circ} = 0$ $F_y=N-mg-F\sin32^\circ = 0$ Fuerza normal (debido a la tierra)

Lo que te falta es que no has sumado el aumento de $N$ debido a $F\sin32^\circ$ $norte = metro gramo + F pecado 32^{\circ}$ $N = mg + F\sin32^\circ$ Fuerza de fricción