Dinamica: varios puntos

[Tekk3n]

Un paralepipedo de acero de 1,5Kg es lanzado sobre una superficie horizontal a la velocidad de 4 m/s. si tarda e parar 2.3s ¿cual es el valor de la fuerza de rozamiento? ¿cuanto vale el impulso lineal que actua sobre el en ese tiempo? y ¿cuanto vale el cambio de la cantidad de movimiento? ¿Cual es el valor del coeficiente de rozamiento?

a) Sol. 2.6N
b) 6Kg m/s
c) 0.17

Veamos, creo que es el ultimoproblema que me queda si lo consigo entender bien

Tengo problemas con el A y C. Me gustaria que alguien me guiara en el A y B, no soy capaz de sacar las ecuaciones, antes hice una pregunta del mismo estilo pero no me debio de quedar claro a pesar de que resolvi el problema.

Ya sabeis, 4º de secundaria y muchas gracias por las ayuda, veremos el examen

[[Beto]]

Re: Dinamica: varios puntos

[FONT=Comic Sans MS]Hola, veamos si te puedo ayudar:

Con respecto a la parte (a) solamente debes de considerar que el cuerpo disminuye su velocidad por acción de la fuerza de rozamiento; es decir al disminuir su velocidad también disminuye su energía cinética y esta disminución (pérdida de energía) se disipa en forma de calor.

En la parte (b) solamente ten en cuenta que el impulso se define como la variación de la cantidad de movimiento.

Como ves en ambos casos lo que tienes que calcular es la velocidad final en el movimiento del bloque para poder obtener la energía cinética y la cantidad de movimiento final y restarla de la inicial respectivamente para cada caso.

Espero se haya entendido, de no ser así vuelve a preguntar.

Un saludo.[/FONT]

[Tekk3n]

Re: Dinamica: varios puntos

La parte b) del momento lineal es la unica que entiendo, las que no son A y C (creo que fue por el sueño por lo que lo escribi mal). Lo que me explicaste de la A lo entiendo desde un punto teorico pero ahora resolverlo, con las ecuaciones y demas, ni idea.

PD: aconsejo releer el problema que edite cosas que habia puesto mal

[jorgext]

Re: Dinamica: varios puntos

a. Sabemos que el cuerpo para detenerse requiere que desacelere, entonces tenemos:

$v_f = v_i + at$

Todos esos datos los tienes, por lo tanto puedes obtener el valor de la aceleración que será menor que cero.

Ahora, como la única fuerza que actua en el eje horizontal es la fuerza de rozamiento para detener el cuerpo, usamos el segundo teorema de Newton.

$\sum F = ma \to f_k = ma$

Ahora, ya tienes el valor de la fuerza de rozamiento y deberías ser capaz de obtener el coeficiente de rozamiento por el análisis que te expliqué ayer.

El calor producido por la desaceleración del cuerpo es nada más que el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. Para esto tienes dos caminos. Usar cinemática y calcular la distancia que se demora en detenerse o usar el teorema del trabajo energía que dice que la variación de energía total es igual al trabajo de las fuerzas no conservativas.

De la ecuación de posición obtienes la distancia recorrida y luego calculas el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.

$<br /> X(t) = X_i + v_it + \frac 12 at^2<br />$

$X(2,3) = X_f$

$W_{f_k} = f_kX_f$

Del teorema del trabajo y la energía obtienes más rápidamente:

$E_i = \frac 12 mv_i^2$

Como la velocidad final es cero, se tiene:

$E_f = 0$

Finalmente:

$E_f - E_i = W_{nc}$

[Tekk3n]

Re: Dinamica: varios puntos

Huele a suspendo..

Veamos:

para el coeficiente de rozamiento me diste esto



En F' no se considera el roce, pero si solo actua rozamiento como has dicho antes, ahi seria 0 y N seria 2.61N, siendo m 1.5Kg y a -1.74.

Pero sigo sin coger esto del coeficiente de rozamiento porque con esos datos no da 0.17

[[Beto]]

Re: Dinamica: varios puntos

[FONT=Comic Sans MS]

Huele a suspendo..

Veamos:

para el coeficiente de rozamiento me diste esto



En F' no se considera el roce, pero si solo actua rozamiento como has dicho antes, ahi seria 0 y N seria 2.61N, siendo m 1.5Kg y a -1.74.

Pero sigo sin coger esto del coeficiente de rozamiento porque con esos datos no da 0.17

Solo ten en cuanta lo que la fuerza de rozamiento es igual coeficiente re rozamiento multiplicado por la normal es decir $f_r=\mu N$, ahora, esa fórmula que colocas sale de la siguiente manera:

Al realizar el diagrama de cuerpo libre en el eje horizontal actuaran dos fuerzas una que es la de rozamiento (en dirección opuesta al movimiento) y otra que es la que lo empuja para que se mueva, en el caso de tu problema se considera cero pues solo actúa al inicio para imprimirle el movimiento; es por esa razón que solo se considera el rozamiento como única fuerza en el eje horizontal del movimiento del bloque.

Y como te explicaron anteriormente en ese eje como hay aceleración tienes que usar la segunda ley de Newton en decir que que $ma=\mu N$ donde $N= mg$; la aceleración que aparece ahí la calculas a partir del dato en donde te indican que se detiene en un tiempo $t$, usando $v_f=v_0-at$ (el signo negativo debido a que va desacelerando), luego solamente reemplazas y despejas el coeficiente de rozamiento.[/FONT]

[jorgext]

Re: Dinamica: varios puntos

Huele a suspendo..

Veamos:

para el coeficiente de rozamiento me diste esto



En F' no se considera el roce, pero si solo actua rozamiento como has dicho antes, ahi seria 0 y N seria 2.61N, siendo m 1.5Kg y a -1.74.

Pero sigo sin coger esto del coeficiente de rozamiento porque con esos datos no da 0.17

Tekk3n,

Esta equivocado, la fuerza normal $N$ es la reacción que ejerce la superficie de contacto al peso, por lo tanto, en este caso como la superficie esta horontal $N = mg$. Y esta bien la fórmula, pero debes entender cómo llegar a ella.

$\sum F' = 0$

$m = 1,5 Kg$

$a = -1,74 m/s^2$

$N = mg = (1,5 Kg)(10 m/s^2) = 15 N$

$\alpha = 0,174$