Un bloque de masa M = 6 kg sobre una superficie plana, se trata de mover con una fuerza F-2 = 620 N. ¿Qué fuerza se debe aplicar sobre el mismo para que no se desplace, si la Fuerza F requerida, forma un ángulo de 12ᵒ con la horizontal, considerando que en el sistema no hay rozamiento?

Respuesta :

Para que el bloque no se desplace, la fuerza neta sobre él debe ser cero. En otras palabras, la fuerza aplicada debe equilibrar la fuerza F2.

Descomposición de la fuerza F:

La fuerza F forma un ángulo de 12° con la horizontal, por lo que podemos descomponerla en sus componentes horizontal y vertical:

```

F_x = F cos(12°)

F_y = F sin(12°)

```

Equilibrio de fuerzas:

En el eje horizontal, la fuerza aplicada debe equilibrar la componente horizontal de F2:

```

F cos(12°) = F2

```

En el eje vertical, la fuerza aplicada más la componente vertical de F2 deben equilibrar el peso del bloque:

```

F sin(12°) + F2 = Mg

```

Donde M es la masa del bloque (6 kg), g es la aceleración debida a la gravedad (9,8 m/s²) y F2 es la fuerza dada (620 N).

Sustituyendo F2 de la primera ecuación en la segunda:

```

F sin(12°) + F cos(12°) = Mg

```

```

F(sin(12°) + cos(12°)) = Mg

```

```

F = Mg / (sin(12°) + cos(12°))

```

Calculando la fuerza:

```

F = (6 kg)(9,8 m/s²) / (sin(12°) + cos(12°))

```

```

F ≈ 657,7 N

```

Por lo tanto, la fuerza que se debe aplicar sobre el bloque para que no se desplace es de aproximadamente 657,7 N.

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