Secundaria Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

[Sarela]

Hola amigos/as
Antes de nada, alguien me puede decir como buscar un enunciado de un problema en esta página web? Mi profesora de clases particulares me puso un problema de dinámica que dijo estaba sacado de está página...y no he logrado encontrarlo. ¿Existe alguna forma de buscar que no sea ir abriendo hilos uno a uno?

El enunciado que me puso mi profesora es el siguiente:

"Un furgón abierto de 1800 kg de masa circula, siguiendo una trayectoria recta, con una velocidad de 36 km/h cuando su conductor pisa el freno de forma uniforme hasta detenerse. En el mismo momento en que el conductor pisa el freno entra en contacto con la plataforma del furgón un pequeño bloque de plomo de 10 kg de masa con una velocidad horizontal de 20 m/s con la misma dirección y sentido del furgón. Sabiendo que los coeficientes de rozamiento entre las ruedas y el suelo y entre el bloque y el furgón son 0,2 y 0,8 respectivamente, calcula en que instante se acabará deteniendo el camión y el bloque de plomo."

Yo empecé calculando la fuerza de reacción normal y la fuerza de rozamiento entre las ruedas y el suelo:

Fuerza de reacción normal: como esta fuerza tiene que soportar la masa del camión y la del bloque de plomo: N=1810x9,8=17738 N;
Fuerza de rozamiento para detener el camión: Fr = 0,2x17738 =3547,6 N
Ecuación del movimiento: Fr=ma. Por lo tanto: 3547,6 =1810.a. O sea que a = 1,96 m/s²

Y con esta aceleración calculo el tiempo que tarda en parar el furgón: 10 - 1,96.t =0. O sea que t=5,1 s.

Para el bloque de plomo hice lo mismo:
Fuerza de reacción normal: N=mg=10x9,8=98 N
Fuerza de rozamiento: Fr=0,8x98=78,4 N
Ecuación del movimiento: Fr=ma. 78,4 =10a. O sea que a=7,84 m/s²

Y con esta aceleración calculo el tiempo que tarda el bloque de plomo en detenerse: 20-7,84t=0. Lo que da un tiempo de t=2,55 s

Puede alguien decirme si está bien resuelto o en que hilo de esta página puedo encontrarlo?.

Muchas gracias

[relojdepared]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

Creo que como ya se encuentran en movimiento te dara un coeficiente de rozamiento dinamico, por encima parece que tiene buena pinta el problema pero debes tener en cuenta la velociad relativa dependiendo de la velocidad que lleva el bloque con respecto al furgon, y en cuanto a lo de tu profesora aqui se cuelgan muchos problemas al dia no se donde lo puedes encontrar.

Por otro lado en cuanto este tipo de problemas se suele usar mucho esta ecuacion ${{v}_{ f}}^{2 }-{{v}_{ o}}^{2 }=2a\Delta x$ , solo un consejo. Un saludo.

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Hola amigos/as
Antes de nada, alguien me puede decir como buscar un enunciado de un problema en esta página web? Mi profesora de clases particulares me puso un problema de dinámica que dijo estaba sacado de está página...y no he logrado encontrarlo. ¿Existe alguna forma de buscar que no sea ir abriendo hilos uno a uno?

El enunciado que me puso mi profesora es el siguiente:

"Un furgón abierto de 1800 kg de masa circula, siguiendo una trayectoria recta, con una velocidad de 36 km/h cuando su conductor pisa el freno de forma uniforme hasta detenerse. En el mismo momento en que el conductor pisa el freno entra en contacto con la plataforma del furgón un pequeño bloque de plomo de 10 kg de masa con una velocidad horizontal de 20 m/s con la misma dirección y sentido del furgón. Sabiendo que los coeficientes de rozamiento entre las ruedas y el suelo y entre el bloque y el furgón son 0,2 y 0,8 respectivamente, calcula en que instante se acabará deteniendo el camión y el bloque de plomo."

Yo empecé calculando la fuerza de reacción normal y la fuerza de rozamiento entre las ruedas y el suelo:

Fuerza de reacción normal: como esta fuerza tiene que soportar la masa del camión y la del bloque de plomo: N=1810x9,8=17738 N;
Fuerza de rozamiento para detener el camión: Fr = 0,2x17738 =3547,6 N
Ecuación del movimiento: Fr=ma. Por lo tanto: 3547,6 =1810.a. O sea que a = 1,96 m/s²

Y con esta aceleración calculo el tiempo que tarda en parar el furgón: 10 - 1,96.t =0. O sea que t=5,1 s.

Para el bloque de plomo hice lo mismo:
Fuerza de reacción normal: N=mg=10x9,8=98 N
Fuerza de rozamiento: Fr=0,8x98=78,4 N
Ecuación del movimiento: Fr=ma. 78,4 =10a. O sea que a=7,84 m/s²

Y con esta aceleración calculo el tiempo que tarda el bloque de plomo en detenerse: 20-7,84t=0. Lo que da un tiempo de t=2,55 s

Puede alguien decirme si está bien resuelto o en que hilo de esta página puedo encontrarlo?.

Muchas gracias

En cuanto al hilo tiene que ser mecanica newtoniana.

[Sarela]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

gracias relojdepared
Con la cantidad de tráfico que se mueve por esta página, me es muy gratificante que te hayas parado a ayudar
Gracias

[arivasm]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

Antes de nada, la búsqueda se hace con el cuadro que aparece en la parte superior derecha o con la búsqueda avanzada. De todos modos, yo he buscado dos palabras significativas (plataforma y furgón) y no aparece nada.

Ecuación del movimiento: Fr=ma. Por lo tanto: 3547,6 =1810.a. O sea que a = 1,96 m/s²

Y con esta aceleración calculo el tiempo que tarda en parar el furgón: 10 - 1,96.t =0. O sea que t=5,1 s.

Lo que has escrito no es correcto. No has tenido en cuenta la ley de acción y reacción: sobre el camión también actúa la fuerza de rozamiento que ejerce el bloque.

De hecho, el problema podría tener dos fases: una de rozamiento dinámico (mientras haya movimiento relativo entre el furgón y el bloque) y después otra estática.

Quizá este hilo ayude: http://forum.lawebdefisica.com/threa...la-f%C3%ADsica

[oscarmuinhos]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

Hola
Yo, después de haber seguido y participado en algunos hilos en que se ha discutido sobre rozamiento estático y dinámico, ya no me atrevo con este tipo de problemas (no me gusta proponerte una solución, sin antes tener la confianza -aunque pueda estar equivocado- de estar encarándolo bien). Pero, tengo curiosidad por saber como lo resuelve tu profesora. Por favor, cuando lo tengas pónnoslo.
Gracias y ánimo
Y mucha persistencia en el momento de empezar...después todo parecerá ya más fácil.

[relojdepared]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

Antes de nada, la búsqueda se hace con el cuadro que aparece en la parte superior derecha o con la búsqueda avanzada. De todos modos, yo he buscado dos palabras significativas (plataforma y furgón) y no aparece nada.




Lo que has escrito no es correcto. No has tenido en cuenta la ley de acción y reacción: sobre el camión también actúa la fuerza de rozamiento que ejerce el bloque.

De hecho, el problema podría tener dos fases: una de rozamiento dinámico (mientras haya movimiento relativo entre el furgón y el bloque) y después otra estática.

Quizá este hilo ayude: http://forum.lawebdefisica.com/threa...la-f%C3%ADsica

Pero seria solo dinamico al encontrase en movimiento no?, el estatico se daria si te propusieses a moverlo cuando esta en reposo... o eso es lo que pensaba yo.

[arivasm]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

La clave no es el movimiento (absoluto, si quieres llamarle así), sino el relativo. Del mismo modo que el furgón experimenta un rozamiento dinámico mientras se mueve respecto del suelo, el bloque y el furgón experimentan un rozamiento dinámico mutuo mientras tengan movimiento relativo entre ellos, es decir, mientras tengan velocidades diferentes respecto del suelo.

[felmon38]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

Hola, la velocidad del camión inicial, v_c0= 10 m/s, es menor que la del bloque, hay deslizamiento entre el camión y el bloque por lo que, hasta que se igualen las velocidades :

a) Bloque: f_b = -m_b.g.$\mu$_b = m_b. a_b $\Rightarrow$. a_b = -7.84 m/s²

v_b=20 + a_b.t₁

Camión: f_c = -(m_c+m_b).g.$\mu$ + f_b = m_c . a_c. $\Rightarrow$. a_c= -1.927 m/s² v_c = 10 + a_c.t₁

El t transcurrido para que el bloque no deslice se deduce de v_b =v_c $\Rightarrow$. t_{1 =}6.741 s. por lo que el camión aún no se ha parado : v_c= 6.741 s

c) A partir de este instante el camión y el bloque van unidos y la fuerza que ejerce el bloque sobre el camión no será N.$\mu$ sino menor. Podemos calcular a partir de este instante la aceleración del conjunto :

a_bc = -(m_c + m_b ).g.$\mu$_c./(m_c + m_b ) = - 1.96 m/s²

y el tiempo t₂ hasta que se pare , saldrá de la ecuación :

0= v_c + a_bc . t_2. $\Rightarrow$. t₂ = 3.44 s.

El tiempo total será t= t₁ + t₂ = 10.2 s

s.e.u.o. ( y por cierto no apostaría nada por las operaciones )

Saludos

[Sarela]

Re: Movimiento uniformemente acelerado con rozamiento

gracias, porque, aunque ya lo tuviera hecho, me ha permitido comprobar resultados y corregir pequeñas pifias que siempre cometo.