Ejercicio de Dinámica con rozamiento

En el sistema que se muestra, el bloque A, de 4 kg de masa, unido al bloque B, de 2 kg de masa, por una cuerda ideal que pasa por una polea lisa, inicia el movimiento desde el reposo sobre una superficie horizontal rugosa, como se muestra en la figura. Determine el trabajo desarrollado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque B al cabo de 2 s de iniciado el movimiento.

Dato: $g = 10\ \text{m/s}^2$

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Sobre el bloque B, la fuerza normal es igual a su propio peso: $N=2\times10=20$ N, por lo que la fuerza de rozamiento es $f_k=\mu N=0{,}2\times20=4$ N.
Para el sistema completo, la aceleración se obtiene de la fuerza motriz neta (peso de A menos rozamiento sobre B) entre la masa total: $a=\dfrac{40-4}{4+2}=\dfrac{36}{6}=6\ \text{m/s}^2$ .
La distancia recorrida por B en 2 s, partiendo del reposo, es $d=\tfrac{1}{2}at^2=\tfrac{1}{2}(6)(2)^2=12$ m.
El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento (que se opone al movimiento) es $W=-f_k\times d=-4\times12=-48$ J.

Respuesta: A ( $-48$ J)

Ejercicio de Física — UNMSM