Un cuerpo de 10 kg de masa se encuentra en reposo sobreuna superficie horizontal. Se le aplica una fuerza horizontalde 40 N. El coeficiente de rozamiento es 0,1.Calcula:a) La aceleración.b) El espacio recorrido en 5 s.

El peso, vertical y hacia abajo.

El cuerpo ejerce una fuerza igual a su peso sobre la superficie y la superficie unaN sobre el cuerpo, iguales pero de sentidos contrarios.

Para hallar la aceleración, primerotenemos que encontrar la fuerzaresultante y aplicar la ley de acciónde fuerzas de Newton.

Representamos las fuerzas queactúan sobre el cuerpo.

P

N

Se le aplica una fuerza horizontal de 40 N.

F1

Las fuerzas del peso y la reacción del plano se anulan.

Si no hubiera rozamiento estafuerza sería la resultante yaceleraría al cuerpo en su direccióny sentido.

F1

La fuerza de rozamiento se oponeal movimiento y depende delcoeficiente de rozamiento y de lafuerza normal sobre la superficieque en este caso es el peso. Fr = c · N =

Fr = c · peso = c · m · g = 0,1 · 10 kg · 9,8 N/kg =

Fr

9,8 N

La fuerza resultante será una fuerza de dirección y sentido el mismo que F1 ymódulo la diferencia de los módulos.

F1Fr

R = F1 – Fr

R = 40 N – 9,8 N = 30,2 N

Esta fuerza resultante provocará en el cuerpo una aceleración de acuerdo con laley de acción de fuerzas de Newton.

R = m · a ; 30,2 N = 10 kg · a ; a = 3,02 N/kg = 3,02 m/s2

a) La aceleración del cuerpo es 3,02 m/s2

b) El movimiento es uniformemente acelerado y para determinar la distanciarecorrida en 5 s utilizamos la ecuación:

s = so + vo · t + ½ · a · t2

s = so + vo · t + ½ · a · t2

s = 0 + 0 · t + ½ · 3,02 m/s2 · (5 s)2 = 37,75 m

b) El cuerpo recorre 37,75 m en 5 s.