Masa deslizando verticalmente sobre otra masa con un muelle, Nov 2017 (G.I.C.)
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El bloque de masa y longitud de la figura se mueve hacia la derecha, con una aceleración constante . Un bloque pequeño de masa puede deslizar sobre la cara lateral del bloque grande. Un muelle horizontal, con constante elástica y longitud natural nula, está anclado en el lado izquierdo del bloque grande. El muelle se mantiene siempre horizontal. El contacto entre los dos bloques es rugoso, con un coeficiente de rozamiento estático . ¿Para que valores de el bloque pequeño no desliza sobre el grande?
Solución
La figura de la izquierda muestra el diagrama de cuerpo libre de la masa .
Expresadas en el sistema de ejes de la figura del enunciado tenemos
Si la masa debe moverse con aceleración hacia la derecha, la Segunda
Ley de Newton nos dice
Entonces, para que la masa no se mueva debe ocurrir
Para que esta situación de equilibrio sea posible este valor de la fuerza de rozamiento
debe ser menor que el valor máximo que puede alcanzar