1. Fuerzas que actúan sobre el objeto:
* Gravity (FG): Esto actúa directamente hacia abajo, con un componente paralelo a la inclinación (FG sin θ) y un componente perpendicular a la inclinación (FG cos θ).
* Fuerza normal (fn): Esto actúa perpendicularmente a la inclinación, equilibrando el componente de la gravedad perpendicular a la inclinación.
* fricción (ff): Esto actúa paralelo a la inclinación, oponiéndose a la moción.
* Fuerza aplicada (FA): Esta es la fuerza que aplica para empujar el objeto por la inclinación.
2. Fórmula:
Para mover el objeto por la inclinación a una velocidad constante (sin aceleración), la fuerza aplicada debe equilibrar las fuerzas que se oponen:
fa =fg sen θ + ff
Dónde:
* fa es la fuerza aplicada (la fuerza de empuje).
* fg es la fuerza de la gravedad (aceleración de masa x debido a la gravedad).
* θ es el ángulo de la inclinación.
* ff es la fuerza de fricción (coeficiente de fricción x fuerza normal).
Notas importantes:
* fricción: La fórmula asume la fricción cinética (fricción durante el movimiento). Si el objeto está en reposo, deberá usar el coeficiente de fricción estática.
* ángulo: El ángulo de la inclinación se mide desde la horizontal.
* Velocidad constante: La fórmula asume la velocidad constante. Si desea acelerar el objeto en la inclinación, deberá agregar un término para la fuerza neta (aceleración de Mass X).
Ejemplo:
Digamos que un objeto de 10 kg está en una inclinación de 30 grados. El coeficiente de fricción cinética es 0.2.
1. FG: 10 kg x 9.8 m/s² =98 N
2. fg sin θ: 98 n x sin (30 °) =49 N
3. fn: 98 n x cos (30 °) =84.87 n
4. ff: 0.2 x 84.87 n =16.97 n
5. fa: 49 n + 16.97 n =65.97 n
Por lo tanto, necesitaría aplicar una fuerza de aproximadamente 65.97 n para empujar el objeto hacia arriba la inclinación a una velocidad constante.
