Usando la 2da Ley de Newton y el diagrama de cuerpo libre donde las fuerzas actúan sobre el bloque, se tiene :
∑Fx : Fcuerda - Frozamiento = 0 ; (Porque se mueve con velocidad constante)
∑Fy : Fnormal - m * g = 0
Para la ecuación Fx :
Fcuerda = - Frozamiento → Frozamiento = - 6N
Frozamiento = - μk * Fnormal
Utilizando la ecuación de Fy :
Fnormal = m * g
Fnormal = (3, 5 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) → Fnormal = 34, 3 N
Despejando μk (coeficiente de rozamiento cinético) :
μk = (Frozamiento) / (Fnormal)
μk = (6 N) / (34, 3 N)
μk = 0, 175 ; coeficiente de rozamiento cinético
El cable al tener 45° con la horizontal, se moverá con esa dirección pero tendrá una aceleración.
Las ecuaciones quedan descritas de esta manera :
∑Fx : Fcuerda * cos(45°) - Frozamiento = m * a
∑Fy : Fcuerda * sen(45°) + Fnormal - m * g = 0
Resulta que para las fuerzas en el eje vertical, tendrá una componente de la fuerza de la cuerda.
Desarrollando la ecuación de fuerza ∑Fx :
Fcuerda * cos(45°) - μk * Fnormal = m * a
Despejando aceleración a :
a = [Fcuerda * cos(45°) - μk * Fnormal] / m
Calculando la fuerza normal de ΣFy :
Fnormal = m * g - Fcuerda * sen(45°)
Fnormal = (3, 5 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) - 6 * sen(45°)→ Fnormal = 30, 06 N
Calculando aceleración :
a = [6 * cos(45°) - (0, 175) * (30, 06 N)] / (3, 5 kg)
a = - 0, 29 m / s ^ 2
Al ser la aceleración negativa, el bloque tendría un frenado puesto que la fuerza de rozamiento es mayor que la fuerza del bloque y en un momento, dicho bloque se detendrá.
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