Descripción de la tarea

Estamos de mudanza así que hemos guardado nuestras pertenencias en cajas que ahora hay que mover, de modo que tendremos que poner en juego la fuerza necesaria para moverlas.

Ilustración de Mediamodifier en Pixabay.

Analizaremos en esta tarea desde el caso más sencillo hasta algunos sistemas dinámicos más complejos (según lo pesada que sea la caja).

1.- Una de las cajas, la roja, está sobre el suelo, nadie la está tocando. Sabemos que su masa es 7,5 kg. ¿Se mueve? ¿por qué? Enuncia la ley en la que te basas para dar tu respuesta.

2.- Si ahora empujo la caja hacia la derecha con una fuerza de 5 N ¿cuál es la aceleración con la que se mueve si mojásemos el suelo (y el coeficiente de rozamiento es despreciable)?

En realidad, el rozamiento nunca es despreciable, consideraremos por tanto para el resto de actividades que el coeficiente de rozamiento entre las cajas y el suelo es 0.1

3.- ¿Qué fuerza tendré que aplicar para conseguir el mismo efecto que en la actividad 2, si no despreciamos el rozamiento?

4.-  La caja más grande pesa demasiado, 1800 N, así que tiro de ella con mucha fuerza pero, aún así, no consigo moverla. Calcula cuántas personas tendrían que tirar de la caja para que se moviese, si cada persona es capaz de aplicar una fuerza de 80 N.

5.- Mi hijo pequeño me desplaza una de las cajas atándola a una cuerda y tirando de ella con una fuerza de 3 N, de forma que la cuerda forma un ángulo de 30º con el suelo. Determina la masa de la caja si le imprime una aceleración de 0.5 m/s².  

6.- Consigo llevar una caja de 25 kg hasta la rampa del hall del edificio. Determina la aceleración con la que desciende la caja, por su propio peso, sabiendo que  la rampa tiene 10º de pendiente.  

7.- Resulta que la caja no cabe por la puerta de salida del edificio, habrá que subirla otra vez a casa y sacarla por el balcón. ¿Qué fuerza debo aplicar, paralela a la superficie de la rampa para que, una vez comenzado el movimiento de subida, lo haga con velocidad constante?

8.-  Para bajar la caja de 25 kg por el balcón montamos un sistema con una polea, tal y como se muestra en la imagen.

Imagen de elaboración propia

¿Qué fuerza debo aplicar para que descienda la caja con velocidad constante?

En todas las actividades has de dibujar el esquema de fuerzas que actúen sobre el sistema y escribir las ecuaciones dinámicas que lo describen.

La realización de esta tarea te ayudará en la resolución de la siguiente tarea, que versa también sobre dinámica. En la tarea global volverán a aparecer cuestiones trabajadas en esta.