El diagrama de cuerpo libre del disco se puede ver en el gráfico adjunto.
Cuando el extremo del mantel pasa bajo el centro del disco volador (frisbee), La aceleración del disco volador (frisbee).
Es igual a ad = - 57.
06m / s²La velocidad del disco volador (frisbee).
Es igual a Vfd = - 12.
81m / sLa distancia del disco volador (frisbee) al borde de la mesa es igual a db = 1.
56mAplicando la Segunda Ley de Newton sobre el disco en el momento que esta deslizando sobre el mantel el cual esta siendo tirado hacia la izquierda.
Definimos "m" como la masa del disco.
∑Fy = 0N - P = 0N = m * gN = 9.
8m / s² * mAntes de hacer la suma de fuerzas en el eje "X", definimos como la aceleración del mantel "am", am = 10.
3m / s².
Y también definimos como dirección positiva de la fuerza, aceleración y velocidad la dirección que se se ejerce sobre el mantel cuando se hala de el.
Aceleración del disco relativa al mantel : "ar"∑Fx = m * axFr = m * (am - ar)μK * N = m * (am - ar)8.
10 * 9.
81m / s² * m = m * (am - ar)79.
46m / s² = 11.
2m / s² - arar = - 68.
26m / s²Entonces con este valor podemos calcular la aceleración del disco "ad" : ad = am + arad = 11.
2m / s² - 68.
26m / s²ad = - 57.
06m / s²Ahora calculamos la velocidad final del mantel en el momento indicado en el enunciado, "Vfm", usando la siguiente ecuación de MRUV : Vfm² = Vo² + 2 * am * dVfm² = 0 + 2 * 11.
2m / s² * 3.
4mVfm² = 76.
16 m² / s²Vfm = 8.
73m / sAhora calculamos la velocidad final del disco relativa al mantel en el momento indicado en el enunciado, "Vfr", usando la siguiente ecuación de MRUV : Vfr² = Vo² + 2 * ar * dVfr² = 0 + 2 * ( - 68.
26m / s²) * 3.
4mVfr² = - 464.
17 m² / s²Vfr = - 21.
54m / sCon el valor de la velocidad del mantel y la velocidad relativa del disco respecto al mantel, podemos calcular la velocidad final del disco : "Vfd" : Vfd = Vfm + VfrVfd = 8.
73m / s - 21.
54m / sVfd = - 12.
81m / sPara calcular la distancia recorrida por el disco usamos la siguiente ecuación de MRUV : Vfd² = Vod² + 2 * ad * d(12.
81m / s)² = 0 + 2 * - 57.
06m / s² * dd = 164.
10m² / s² / (2 * - 57.
06m / s²)d = - 1.
44mEs decir que la distancia al borde de la mesa es : db = 3m - 1.
44mdb = 1.
56m.
