7-(15 pranton) La Fiupura I muestra a un niño sentado en un carrito siendo empuj

Question

7-(15 pranton) La Fiupura I muestra a un niño sentado en un carrito siendo empujado (caso a) y tirado (osso b) por eu padre oon una fuerza F (s) Dibraje el Disgraama de Fuerzas (DDF) y escriba las Ecuaciones de Movimiento (EM) en cada caso Pigure 1: (b) Calaule Fm en cada caso y explique en que caso se necesita mayor F para mover el carrito. 8-(15 puntos). La gráfica de la Figura 2 muestra a un joven subiendo una roca (m=55 kg) a una montalia de altura 1550 m. Una vez esta roca se encuentra en la parte más alta se cae espontáneamente, legando al suelo en un tiempo t. Usando el principio de conservación de la energía, calcule la velocidad de la roca cuando esta se encuentra a 745 m de la cima. (Por favor, dibuje su sistema de referencia.) Figure 2

Explanation / Answer

La figura 1 muestra a un nino sentado en un carrito siendo empujado ( caso a) y tirado (caso b) por au padre con una fuerza F

a. Dibuje el Diagrama de Fuerzas y escriba las Ecuaciones de Movimiento en cada caso

b. calculate Ffriction en cada caso y explique en que caso se necesita mayro F mover el carrito.

a. in case a, the friction is opposite to the direction of motion

and the normal reaction is N

hence by force balance

let acceleratio be a

Fcos(theta) - f = m*a

F*sin(theta) + mg = N

and f = uN ( where u is coefficient of friciotn)

hence

Fcos(theta) - u(F*sin(theta) + mg) = ma

for case 2 all equations are same excelp

mg - Fsin(theta) = N

hence

Fcos(theta) - u(mg - Fsin(theta)) = ma

b. case 1, f = u(F*sin(theta) + mg) ( where m is mass of cart and child)

case 2, f = u(mg - Fsin(theta))

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