SSM i Una caja grande de 20 kg de masa está en reposo sobre una superficie sin rozamiento. Si se tira de la caja con una fuerza de 250 N con un ángulo de 35^circ por debajo de la horizontal, ¿cuál es la aceleración de la caja en la dirección de la superficie?

Passo 1

El enunciado plantea un problema de dinámica (Segunda ley de Newton) sobre una caja de masa m=20,kg que se tira con una fuerza de magnitud F=250,N, aplicada con un ángulo theta=35^circ por debajo de la horizontal, sobre una superficie sin rozamiento. Vamos a descomponer la fuerza en sus componentes horizontal y vertical y luego usar sum Fx = m,a en la dirección de la superficie.

Passo 2

Dibujo mental de las fuerzas:
– Peso: P=m,g hacia abajo.
– Fuerza de tracción: F formando ángulo theta=35^circ por debajo de la horizontal.
Como no hay rozamiento, la componente vertical sólo modifica la normal, pero no interviene en la aceleración horizontal.

Passo 3

Descomposición de la fuerza en ejes x (horizontal) y y (vertical):
Fx = Fcostheta, Fy = -,Fsintheta
Sustituyendo:
Fx = 250cos(35^circ)approx 250times 0,8192 approx 204,8 N

Passo 4

Aplicamos la Segunda ley de Newton en la dirección horizontal ( x):
sum Fx = m,a Longrightarrow a = Fxm = 204,820
Por lo tanto,
a approx 10,24 m/s^2

Resposta

La aceleración de la caja en la dirección de la superficie es aproximadamente 10,24,m/s ^2.

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