1. Comprender las fuerzas
* gravedad (peso): La fuerza de la gravedad actúa directamente sobre la masa. Su magnitud es (masa * aceleración debido a la gravedad) =20 kg * 9.8 m/s² =196 N.
* Fuerza normal: La fuerza ejercida por el plano inclinado perpendicular a su superficie. Equilibra el componente de la gravedad perpendicular al plano.
* Fuerza de fricción: La fuerza se opone al movimiento de la masa a lo largo del plano. Es proporcional a la fuerza normal y al coeficiente de fricción cinética.
* Fuerza aplicada: La fuerza que necesita para aplicar paralela a la inclinación para tirar de la masa a una velocidad constante.
2. Romper fuerzas
* Componente de la gravedad paralelo al plano: Esta es la fuerza que debe superarse para sacar la masa hacia arriba. Se calcula como (peso de la masa * sin (ángulo)).
* 196 N * sin (30 °) =98 N
* Componente de la gravedad perpendicular al plano: Esto está equilibrado por la fuerza normal. Se calcula como (peso de la masa * cos (ángulo)).
* 196 n * cos (30 °) =169.7 n (aproximadamente)
* Fuerza de fricción: Esto se opone al movimiento y se calcula como (coeficiente de fricción cinética * fuerza normal).
* 0.20 * 169.7 n =33.94 n (aproximadamente)
3. Calcule la fuerza aplicada
Para tirar de la masa a una velocidad constante, la fuerza aplicada debe equilibrar las fuerzas que actúan contra la moción:
* Force aplicado =(componente de gravedad paralelo al plano) + (fuerza de fricción)
* Fuerza aplicada =98 n + 33.94 n =131.94 n (aproximadamente)
Por lo tanto, necesita aproximadamente 131.94 Newtons of Force para tirar de la masa de 20 kg a una velocidad uniforme lenta en el plano inclinado.
