Un niño de 18 kg se desliza por una resbaladilla de 3 metros de longitud, inclinada 30° (grados) llegando a la parte inferior de la resbaladilla con una velocidad de 1?

Para calcular la fuerza de rozamiento, debemos utilizar el diagrama de cuerpo libre :

∑Fx : m * g * sen(30°) - Froce = m * a

Para calcular la aceleracióna, debemos usar la ecuación de movimiento rectilíneo uniformemente variado :

vf ^ 2 = vi ^ 2 + 2 * a * x ; vi = 0 m / s (porque parte del reposo)

Despejando la aceleracióna :

a = vf ^ 2 / 2 * x

a = (1, 9 m / s) ^ 2 / (2 * 3 m)

a = 0, 6 m / s ^ 2

Obtenida la aceleración, calculamos la fuerza de roce :

Froce = (m) * (g) * sen(30°) - m * a

Froce = (18 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) * sen(30°) - (18 kg) * (0, 6 m / s ^ 2)

Froce = 77, 4 N ; Módulo de la fuerza de roce

Para calcular la cantidad de energía que se convierte en calor de la fuerza de roce, calculamos el trabajo :

Wroce = Froce * d * cos(α) ; ∡ = 180° (entre vector Froce y vector desplazamiento)

Wroce = (77, 4 N) * (3 m) * ( - 1)

Wroce = - 232, 2 J ; trabajo de la fuerza de roce

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