Dinamica de Cuerpo Rigido

[felipesoria]

Buenos días, tengo que resolver este ejercicio porque me surgen dudas y no se como plantearlo, no se si es el lugar indicado para publicarlo en caso de que no lo sea podrían decirme donde ubicarlo? Gracias, aquí les dejo el enunciado.
Un disco grueso de piedra de una rueda de alfarero de 0.5m de radio y 100 kg de masa gira a 50 rev/min. En cierto momento el alfarero aplica una fuerza radial hacia adentro de 70 N, presionando el borde del disco con un trapo. El mismo se detiene en 6 s. Calcular el coeficiente de fricción cinético entre el disco y el trapo.

[Eludio]

La fuerza radial $F$ que aplicas genera una fuerza de rozamiento tangencial de valor $F\mu_d$
El momento M generado por esta fuerza generará una aceleración negativa (desaceleración) constante $\alpha$ (pues la fuerza es constante) de la rueda.
Como conocemos la velocidad angular inicial $\omega=50 rev/min$, nos dan el tiempo que tarda la rueda en pararse (t=6s) y ésta se para por la $\alpha$ constante, podemos calcular el valor de $\alpha$.
Una vez tenemos $\alpha$ podemos calcular el valor de la fuerza de rozamiento, pues sabemos que:

$I\alpha = M$

$M=F\mu_dR$ (R es el radio de la rueda). De ahí obtienes $\mu_d$

[Al2000]

Es de hacer notar que el alfarero no puede detener la rueda aplicando una fuerza "hacia adentro" solamente (tendría que correr alrededor de la rueda para poder hacer eso ), Además de la fuerza radial, el alfarero deberá aplicar la fuerza tangencial que equilibre la fuerza de rozamiento sobre el trapo.

Saludos,

$\mathcal A \ell$

[JCB]

Hola a tod@s.

Solamente para completar la respuesta de Eludio.

$\sum{M}=I\alpha$,

$\mu_dFR=\dfrac{1}{2}mR^2\dfrac{\omega_0}{t}$,

$\mu_d=\dfrac{mR\omega_0}{2Ft}=0,31$.

Saludos cordiales,
JCB.

[Richard R Richard]

Hola como indica al2000 la fuerza central no puede crear el par que desacelere angular mente la piedra, aplicar la fuerza con el trapo genera una fuerza de fricción adicional tangencial de magnitud $\mu F$ que por hallarse a distancia radial si crea el par.
Doy por descontado que lo saben, que numéricamente esta bien, pero es mejor fijar el concepto para quien ha iniciado el hilo.

[JCB]

Hola como indica al2000 la fuerza central no puede crear el par que desacelere angular mente la piedra, aplicar la fuerza con el trapo genera una fuerza de fricción adicional tangencial de magnitud $\mu F$ que por hallarse a distancia radial si crea el par.
Doy por descontado que lo saben, que numéricamente esta bien, pero es mejor fijar el concepto para quien ha iniciado el hilo.

Hola a tod@s.

De todas maneras, el ejercicio tampoco indica de qué forma se aplica esa fuerza radial. Si se dispone de una palanca de freno articulada y sujeta a la bancada que soporta al disco de piedra, el alfarero puede aplicar, únicamente, una fuerza radial para que la palanca frene al disco. De las reacciones no radiales, ya se encargará la articulación.

Saludos cordiales,
JCB.

[JCB]

Hola a tod@s.

Ante todo, reconozco que leí demasiado rápido el enunciado. En mi mensaje # 6 no había advertido que el enunciado, sí que indica como el alfarero aplica la fuerza radial: con un trapo (interpreto con la ayuda de sus manos), por tanto secundo completamente lo expresado por Al2000.

Saludos cordiales,
JCB.