Problema simple de rozamiento

[brusmar33]

Un cuerpo se lanza sobre un plano horizontal con una velocidad inicial de 6 m/s. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento vale 0,3. Calcular:

a. Tiempo en detenerse
b- Espacio recorrido por el cuerpo hasta detenerse.
c- Aceleración de frenado.
d- La energía disipadoo trabajo de rozamiento.

[pod]

Re: Problema simple de rozamiento

Un cuerpo se lanza sobre un plano horizontal con una velocidad inicial de 6 m/s. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento vale 0,3. Calcular:

a. Tiempo en detenerse
b- Espacio recorrido por el cuerpo hasta detenerse.
c- Aceleración de frenado.
d- La energía disipadoo trabajo de rozamiento.

¿Dónde te encallas? Muestranos que has intentado para que sepamos en que ayudarte. Por lo pronto, si haces el apartado c primero, los dos primeros son más fáciles.

[aLFRe]

Re: una manito por favor.

Un cuerpo se lanza sobre un plano horizontal con una velocidad inicial de 6 m/s. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento vale 0,3.

Primero dibuje las fuerzas:
a mi me salen tres:
Vertical ( perpendicular al plano ) -> peso y normal.
Horizontal -> fuerza de rozamiento

Segundo plantee las ecuaciones de movimiento ( leyes de Newton )
Vertical ( perpendicular al plano ) -> mg = N
Horizontal -> fuerza de rozamiento = m aceleración

y otras leyes ( empíricas ) necesarias
fuerza de rozamiento = ( coeficiente de rozamiento) normal =
( coeficiente de rozamiento) mg

( coeficiente de rozamiento) mg = m aceleración
aceleración = ( coeficiente de rozamiento) g

Calcular:

a. Tiempo en detenerse

Identifique el tipo de movimiento ( a es constante y va dirigida en sentido contrario
al de movimiento )
luego es uniformemente retardado
$v = v_0 - a t$
$0 = v_0 - a t$
$t = \frac{v_0}{a}$

b- Espacio recorrido por el cuerpo hasta detenerse.

$S= S_0 + v_0 t - {1}{2}a t^2$
$S= v_0 (\frac{v_0}{a}) - {1}{2}a (\frac{v_0}{a})^2$

c- Aceleración de frenado.

aceleración = ( coeficiente de rozamiento) g
$a = \mu g$

d- La energía disipadoo trabajo de rozamiento.

Esa trabajo se puede calcular mediante el trabajo
de rozamiento o mediante el balance de las energías cinética principio - final
$\frac{1}{2}m(v_0)^2 = \mu mg S$
pero para ambas cosas necesita conocer la masa del móvil.

Saludos.

[brusmar33]

Re: Problema simple de rozamiento

[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]V= 6m/s[/FONT]
[FONT=Times New Roman]µ= 0,3[/FONT]
[FONT=Times New Roman]g= 10m/s2[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]N=P=m*g[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fr= µ* N= 0,3* m * 10= 3m[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Un cuerpo se lanza sobre un plano horizontal con una velocidad inicial de 6 m/s. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento es 0,3, calcular:[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]a) Tiempo en detenerse.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]b) Espacio recorrido por el cuerpo hasta detenerse.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]c) Aceleración de frenado.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]d) La energía disipada o trabajo de rozamiento.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Esto es lo que he hecho yo:[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]a) [/FONT]
[FONT=Times New Roman]F= m*a[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]-3m=ma por lo que a=-3m/s^2.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Sabemos que cuando para, su velocidad va ha ser cero, por lo tanto [/FONT]
[FONT=Times New Roman]V=Vo+at 0=6-3t t= 2s.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]b)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]S= Vt-1/2at2 = 6*2 – ½ 3 (2)2= 6m [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]c) [/FONT]
[FONT=Times New Roman]a= -3m/s^2[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]d) este aparatado es donde mas me pierdo, pienso que me esta pidiendo la diferencia de la energia cinética final menos la inicial, no?, en ese caso como se resolvería, si no conocemos la masa del cuerpo?[/FONT]

[brusmar33]

Re: Problema simple de rozamiento

[FONT=Times New Roman]V= 6m/s[/FONT]
[FONT=Times New Roman]µ= 0,3[/FONT]
[FONT=Times New Roman]g= 10m/s2[/FONT]

[FONT=Times New Roman]N=P=m*g[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Fr= µ* N= 0,3* m * 10= 3m[/FONT]


[FONT=Times New Roman]Un cuerpo se lanza sobre un plano horizontal con una velocidad inicial de 6 m/s. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento es 0,3, calcular:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]a) Tiempo en detenerse.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]b) Espacio recorrido por el cuerpo hasta detenerse.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]c) Aceleración de frenado.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]d) La energía disipada o trabajo de rozamiento.[/FONT]



[FONT=Times New Roman]Esto es lo que he hecho yo:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]a) [/FONT]
[FONT=Times New Roman]F= m*a[/FONT]

[FONT=Times New Roman]-3m=ma por lo que a=-3m/s^2.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Sabemos que cuando para, su velocidad va ha ser cero, por lo tanto [/FONT]
[FONT=Times New Roman]V=Vo+at 0=6-3t t= 2s.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]b)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]S= Vt-1/2at2 = 6*2 – ½ 3 (2)2= 6m [/FONT]

[FONT=Times New Roman]c) [/FONT]
[FONT=Times New Roman]a= -3m/s^2[/FONT]

[FONT=Times New Roman]d) este aparatado es donde mas me pierdo, pienso que me esta pidiendo la diferencia de la energia cinética final menos la inicial, no?, en ese caso como se resolvería, si no conocemos la masa del cuerpo?[/FONT]

??????????????????????????'

[aLFRe]

Re: Problema simple de rozamiento

Hay una lección que rara vez se aprende en las escuelas
y que a algunos nos la transmite la vida:
por mucho insistir en algo, a veces no se consigue ningún resultado.
En ocasiones, un problema no se puede resolver porque el redactor olvidó
poner un dato o porque no sabemos como hacerlo,
no tenemos en la cabeza los conocimientos necesarios.
El hombre racional sabe distinguir estas situaciones y
buscar la respuesta más allá del enunciado del problema.

??????????????????????????'

Creo que ya le comenté algo yo en mi réplica.
A mi al menos no se me ocurre como hacerlo sin conocer la masa.

Vd puede resolver los problemas de cinemática
( relacinar tiempos, velocidades, aceleraciones )
sin necesidad de la masa inercial.

La masa inercial se introduce en los problemas de Dinámica
como la respuesta del cuerpo ( aceleración ) a una fuerza.
Si tiene fuerzas debe de conocer la masa.
En este problema la fuerza de rozamiento depende del peso del cuerpo
al igual que la inercia y por eso se puede obviar ese desconocimiento
y resolver sin ese dato.

Pero la energía es una magnitud extensiva.
La energía cinética, introducida por Huygens,
depende de la cantidad de materia del cuerpo.
Estará Vd. de acuerdo conmigo en que el resultado
si le cae encima 1 tonelada de hierro a 1 m/s ( brusmar33 ploff ! )
no es lo mismo que si le cae 1 gramo a 1 m/s ( brusmar33 tralarí tralará! )
La forma de evaluar ese cambio requiere conocer la masa,
bien para evaluar la energía cinética diréctamente y como el móvil se para
ya está todo hecho
o a través de su conversión en trabajo de rozamiento...
que requiere conocer la fuerza que trabaja...
$\mu N = \mu m g$

Si con esto que yo le estoy diciendo, le dejo a VD. convencido,
ojo ... no porque yo se lo diga,
igual a alguien se le ocurre alguna forma de obtenerla
sino porque Vd. lo entienda,
y lo redacta Vd. con sus mismas palabras para el problema
yo creo que no tendrá ningún problema a la hora de su presentación.

Un saludo.

[pod]

Re: Problema simple de rozamiento

Una cosa que puedes hacer facilmente sin conocer la masa es calcular el porcentaje de energía perdida, por ejemplo.

[brusmar33]

Re: Problema simple de rozamiento

Una cosa que puedes hacer facilmente sin conocer la masa es calcular el porcentaje de energía perdida, por ejemplo.

como?, no lo entiendo.Perdona pero es que llevo un día complicado.

[pod]

Re: Problema simple de rozamiento

como?, no lo entiendo.Perdona pero es que llevo un día complicado.

Variación de energía dividida por la energía inicial, multiplicado por cien. Eso te dará que porcentaje de la energía se ha perdido. No dependerá de la masa.