Ejercicio segunda Ley de Newton

Aprender las Leyes de Newton no es fácil, cualquiera de nosotros las puede leer en un texto de física elemental, sin embargo aplicarlas de manera correcta en diversas situaciones se puede convertir en un interesante reto para nuestra capacidad de comprender e interpretar en una situación problema.
Comparto un ejercicio típico de texto, en donde la fuerza de rozamiento para uno de los objetos de interés actúa en la dirección del movimiento de éste, no es sencillo entender esta situación cuando estamos conociendo las leyes de Newton.
Con el fin de interpretar de manera correcta las fuerzas que actúan sobre un objeto de masa m es necesario estudiar las diferentes interacciones del objeto con su entorno.
El ejercicio es de grado medio de dificultad, y nos permite aplicar la segunda ley de Newton la cual relaciona la fuerza resultante sobre nuestro objeto de interés, con su masa y la aceleración que éste pueda experimentar, también debemos tener en cuenta la tercera ley de Newton que todos relacionamos con la expresión acción-reaccion.
El problema de texto plantea algunas preguntas, siempre en el contexto de la segunda Ley, y debemos mostrar claridad en la forma cómo interpretamos. Realizando una lectura rápida pero crítica nos damos cuenta que los objetos se mueven en dos contextos: primero unidos como si fueran una sola masa y a medida que seguimos interpretando nos damos cuenta que éstos luego se mueven de manera independiente, es decir la masa m1 se desliza sobre la masa m2. Estos dos movimientos implican que en la primera opción actúa la fuerza de rozamiento estático mientras que en la segunda debemos tener en cuenta el rozamiento cinético.

Con el fin de resolver el ejercicio lo primero que hacemos es elaborar los diagramas de cuerpo libre para las masas m1 y m2, a continuación vemos una ilustración de los diagramas:

Cabe mencionar que las fuerzas dibujadas a manera de flechas, muestran lo que conocemos como vectores y las letras en mayúscula nos indican el nombre de las fuerzas, la flecha encima de cada letra indica que todas son vectores, mencionando algunas de éstas en m2: F es la fuerza aplicada, Ff es la fuerza de fricción, m2g es la fuerza gravitacional…
De acuerdo al diagrama para m2 podemos observar cómo esta masa se mueve en la dirección de la fuerza de fricción, detalle interesante que ya habíamos mencionado.
los pormenores de la solución del problema de texto, los encontramos en el siguiente enlace de Youtube: https://youtu.be/3Zpt3by_HuY

El ejercicio resuelto con todos los detalles matemáticos y las explicaciones completas, está disponible en este sitio virtual en formato PDF, en la pestaña problemas de física propuestos y resueltos en la sección: Leyes de Newton traslación, circular y estática, acá encontramos: Leyes de Newton traslación.

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