Descomposición del peso
P = m · g
P = 5,0 · 9,8 = 49,00 N
P∥ = P · sin(θ)
P∥ = 49,00 · sin(30°) = 24,50 N
P⊥ = P · cos(θ)
P⊥ = 49,00 · cos(30°) = 42,44 N
Plano inclinado
Entiende visual y cuantitativamente por qué el bloque puede quedarse en reposo o deslizar según el ángulo, el rozamiento y la fuerza aplicada.
P: pesoP∥: componente del pesoP⊥: componente del pesoN: normalFf: rozamientoFap: fuerza aplicadaFres: resultante
Estado del bloque
La resultante es positiva, por tanto la aceleración es hacia abajo por el plano.
Fmotor = 24,50 N · Ff = -10,61 N · Fres = 13,89 N · a = 2,78 m/s²
Valores calculados
Normal y rozamiento
N = P⊥ = 42,44 N
Ff,max = μs · N = 0,40 · 42,44 = 16,97 N
Ff,k = μk · N = 0,25 · 42,44 = 10,61 N
Ff aplicada = -10,61 N
En esta versión μs y μk son fijos para centrarnos en el efecto del ángulo y la fuerza aplicada.
El rozamiento estático se adapta hasta un máximo. Si no es suficiente, el bloque desliza y actúa el rozamiento cinético.
Movimiento y aceleración
Fmotor = P∥ + Fap
Fmotor = 24,50 + 0,00 = 24,50 N
Fres = Fmotor + Ff = 24,50 + -10,61 = 13,89 N
a = Fres / m = 13,89 / 5,0 = 2,78 m/s²
Tomamos positivo hacia abajo por el plano.
Ángulo crítico
θcrític = arctan(μs)
θcrític = arctan(0,40) = 21,80°
Puntos clave
- El peso siempre es vertical y vale P = m·g.
- P∥ = m·g·sin(θ) y P⊥ = m·g·cos(θ).
- El rozamiento se opone a la tendencia de movimiento.
- Si el rozamiento estático no alcanza el máximo necesario, el bloque desliza.
Feedback rápido
¿Te ha ayudado esta simulación a entender el concepto?