problema sencillo relacionado con un proceso
productivo
En un almacén, se desea cargar cajas pesadas en un camión que se encuentra a una altura de 1.5 metros respecto al suelo. Actualmente, las cajas se cargan levantándolas, lo que resulta en un proceso lento y peligroso. Se quiere diseñar una rampa inclinada para cargar las cajas de manera más eficiente, reduciendo el esfuerzo necesario para elevarlas
-El peso de cada caja es de 50 kg.
-La altura del camión es de 1.5 m.
-El ángulo de inclinación de la rampa será de 30°.
Se usará la aceleración debido a la gravedad: g=9.81 m/s2
Proceso:
1: Cálculo del peso de la caja
El peso de un objeto es la fuerza que ejerce debido a la gravedad. Se calcula con la fórmula:
F=m⋅g
Donde:
m es la masa de la caja (50 kg),
g es la aceleración debido a la gravedad (9.81 m/s²).
F=50kg×9.81m/s2=490.5N peso de la caja
2: Análisis de la fuerza a lo largo de la rampa
En una rampa inclinada, la fuerza necesaria para mover el objeto se reduce, ya que parte del peso de la caja se descompone en dos componentes: una componente paralela a la rampa (que provoca el movimiento) y una componente perpendicular a la rampa (que no afecta al movimiento).
La componente paralela al plano inclinado (fuerza que empuja la caja hacia abajo) es:
F∥=F⋅sin(θ)
F∥ es la fuerza paralela,
θ es el ángulo de inclinación de la rampa (30°),
F es el peso de la caja (490.5 N).
F∥=490.5N⋅sin(30∘)
F∥=490.5N⋅0.5=245.25N esta es la fuerza que hace que la caja se deslice por la rampa