Sobre los bloques de la figura, que se encuentran apoyados sobre una superficie sin rozamiento, se aplica una fuerza F = 10 N. Si las masas de los bloques son M = 4 Kg y m = 1 Kg, calcular:
a) la aceleración con que se mueven ambos bloques, yb) la fuerza que el bloque menor hace sobre el bloque mayor.
a) la aceleración con que se mueven ambos bloques, yb) la fuerza que el bloque menor hace sobre el bloque mayor.
La resolución
a) Para encontrar la aceleración con que se mueven los bloques, podemos tomarlos a ambos como un solo sistema y decir que la fuerza de módulo F está actuando sobre una masa total de 5 Kg. Entonces aplicamos a este sistema la Segunda Ley de Newton sobre el eje horizontal:
F = (M + m) . a
De allí se obtiene que:
a = F/ (M + m) = 10 N / 5 Kg = 2 m/s2
Obviamente, esa aceleración tendrá la misma dirección y el mismo sentido que F. Al final de la resolución volveremos a analizar otro enfoque para este punto.
b) Para determinar la fuerza que el bloque menor hace sobre el primer bloque, haremos los diagramas de cuerpo aislado correspondientes a ambos, aplicando sobre cada uno de ellos la
Segunda Ley de Newton.
Donde Fg es el peso del bloque, N es la fuerza normal que la superficie hace sobre el bloque, Fa es la fuerza aplicada (10 N) y FmM es la fuerza que el bloque menor hace sobre el bloque mayor.
La Segunda Ley de Newton para este bloque, en la dirección horizontal (que es la que nos interesa, porque en la dirección vertical la sumatoria de las fuerzas es cero) nos queda:
Fa - FmM = M . a (1)
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