Parcial resuelto de Cuerpo Rígido y Rototraslación

El sistema de la figura 1 consta de un cubo de masa m₁ = 10 kg, vinculado mediante una cuerda ideal a un cilindro de masa m₂ = 100 kg y radio R₂ = 30 cm.

El momento de inercia de un cilindro o de una polea es:

Iᵢ = 1/2 mᵢRᵢ²

La polea tiene un radio R₃ = 20 cm y una masa m₃ = 20 kg. El cubo es traccionado hacia arriba por una fuerza F = 100 N.

El plano inclinado forma un ángulo α = 37° con la horizontal y no tiene roce. El plano horizontal presenta roce. Si el sistema se mueve una distancia d = 2 m, determinar:

a) El módulo de la aceleración.

b) Las tensiones de la cuerda y la fuerza de roce.

c) La velocidad final del sistema.

Ejercicio resuelto de dinámica con cubo, cilindro y polea: aceleración, tensiones, fuerza de roce y velocidad final en plano inclinado.