Un automóvil de 1200 kilogramos tiene una rapidez de 25 metros sobre segundo. Que fuerza se requiere para detenerlo a 70 metros en un terreno nivelado? Cual es el coeficiente de fricción cinética?
En resumen
La des aceleración requerida está dada por las rapideces inicial (25 m / s) final (0 m / s) y distancia en que se quiere que ocurra (70m). La expresión del M. R. U. A.
La des aceleración requerida está dada por las rapideces inicial (25 m / s) final (0 m / s) y distancia en que se quiere que ocurra (70m).
La expresión del M.
R. U.
A. que relaciona estos parámetros es :
vf ² - vi² = 2 a d
despejando la aceleración, obtenemos los datos en función de los parámetros dados de los cuales d representa la distancia.
A = - Vi ² / 2d = 25² m² / s² / (2 × 70m)
a = - 4, 46 m / s²
El signo negativo denota que se opone al movimiento, o sea la aceleración es negativa o de frenado.
Luego la fuerza es :
F = m a = 1200 kg ( - 4.
46 m / s²) = - 5357 N
Se puede expresar positivamente, pero en cualquier caso el signo menos significa que F se opone al sentido de movimiento.
Para saber cuál es el coeficiente de fricción cinética debemos suponer que el automóvil bloquea los frenos y se desliza sobre el pavimento (no es lo mismo si frena rodando las ruedas sin resbalar, que es el caso deseable en la realidad).
F = Fr = µ N
siendo Fr = fuerza de fricción ; µ = coeficiente cinético de fricción ; N = reacción normal dle piso = - P (peso) = m g
F = m a = µ m g = >
a = µ g
se desprende que ;
µ = a / g = 4, 46 m / s² / 9.
8 m / s²
µ = 0.
455.
El teorema de las fuerzas vivas expresa : "El trabajo realizado sobre un cuerpo produce una variación en su energía cinética".
La única fuerza que trabaja es la fuerza de rozamiento.
Este trabajo es siempre negativo.
- F. d = 1 / 2.
M. (V² - Vo²) ; si se detiene es V = 0 ; despejamos la fuerza.
F = m.
Vo² / (2.
D) = 1 / 2 .
1200 kg .
(25 m / s)² / (2 .
70 m) = 2680 N
Se sabe que F = u.
N = m.
A ; N = m.
G
Por lo tanto a = u.
G ; siendo u el coeficiente de fricción : u = a / g
Necesitamos la aceleración : a = F / m = 2680 N 1200 kg = 2, 23 m / s²
Finalmente u = 2, 23 m / s² / 9, 80 m / s² = 0, 23
Saludos Herminio.
Fr = U. N (U el coef. De rozamiento yla normal es opuestaal peso, es decir posee igual moduloydirección consentido contrario).
Dos metros sobre segundo al cuadrado.
Con el diagrama de bloques y la 2da Ley de Newton de la Fuerza, se puede resolver el problema ∑Fx : F - Fk = 0 "A pesar de que se mueve la caja, la aceleración es nula porque se mueve con rapidez constante" donde F :…