1. Fuerzas involucradas
* gravedad (peso): La fuerza de la gravedad actúa directamente sobre la caja. Podemos dividir esta fuerza en dos componentes:
* Fuerza paralela a la inclinación (f_parallel): Este componente intenta tirar de la caja por el avión.
* Fuerza perpendicular a la inclinación (f_perpendicular): Este componente presiona la caja contra el avión.
* Fuerza normal (F_Normal): Esta es la fuerza ejercida por el plano en la caja, perpendicular a la superficie. Equilibra el componente perpendicular de la gravedad.
* Fuerza de fricción (F_Friction): Esta fuerza se opone al movimiento de la caja y actúa paralelo al plano, oponiéndose a F_parallel.
2. Cálculos
* Fuerza paralela a la inclinación (f_parallel):
F_parallel =mg * sin (theta)
dónde:
* m =masa de la caja
* g =aceleración debido a la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s²)
* theta =ángulo de la inclinación (35 grados)
* Fuerza normal (F_Normal):
F_normal =mg * cos (theta)
* Fuerza de fricción estática máxima (F_Friction_Max):
F_Friction_Max =μ_S * F_Normal
dónde:
* μ_s =coeficiente de fricción estática (0.65)
3. Comparación
* Si F_parallel> F_Friction_Max: La caja se deslizará por el avión porque la fuerza que lo tira hacia abajo es mayor que la fuerza máxima que la fricción puede proporcionar para mantenerlo en su lugar.
* Si F_parallel ≤ F_Friction_Max: La caja permanecerá en reposo porque la fuerza de la fricción estática es lo suficientemente fuerte como para contrarrestar el componente de la gravedad que la tira por la inclinación.
4. Ponlo juntos
Como no conocemos la masa de la caja (M), no podemos calcular las fuerzas exactas. Sin embargo, podemos determinar la condición para que la caja se deslice:
* La caja se deslizará por el avión si: mg * sin (35 °)> μ_s * mg * cos (35 °)
* simplificando la desigualdad: sin (35 °)> μ_s * cos (35 °)
* Sustituyendo los valores dados: sin (35 °)> 0.65 * cos (35 °)
Cálculo:
* sin (35 °) ≈ 0.574
* 0.65 * cos (35 °) ≈ 0.532
Conclusión:
Dado que SIN (35 °) es mayor que 0.65 * cos (35 °), la caja se deslizará por el plano.