Otras carreras problemas friccion

[tatunion]

Gente no puedo resolver estos 3 problemas.. por favor ayudenme. desde ya gracias
PROBLEMA 1:
los coeficientes de friccion estatica y cinetica entre una caja de 50 kg y una superficie horizontal son de 0,60 y 0,40 respectivamente a) ¿que aceleracion tiene la caja si se le aplica una fuerza horizontal de 250 N? b) y si se aplican 350 N?

PROBLEMA 2:
un jugador de hockey golpea un puck con su baston y le imparte una rapidez inicial de 5,0 m/s. Si el puck desacelera uniformemente y se detiene en una distancia de 20 m ¿que coeficiente de fricción cinetica hay entre el hielo y el puck?

PROBLEMA 3:
Un bloque de madera de 5,0 kg se coloca en un plano inclinado ajustable de madera a) ¿mas allá de que angulo de inclinación comenzara el bloque a resbalar por el plano b) a que angulo habría que ajustar entonces el plano para que el bloque se siguiera deslizando con velocidad constante

[arreldepi]

Re: problemas friccion

Cuando un cuerpo tiene fricción trabajamos de la siguiente manera (en una superficie plana):

1. Con fricción estática.

La fuerza tiene que ser igual a la fuerza de fricción estática, por lo tanto:

$F=F_f_e$

Y, por lo tanto, la normal tiene que ser igual al peso.

$P=N$

2. Con fricción dinámica:

La fuerza tiene que ser igual a la fuerza de fricción y, como se mueve, también a la masa por la aceleración, es decir:

$F=F_f_d + m\cdot a$

La normal sigue siendo igual al peso:

$N=P$

Sabemos, además, que la fuerza de fricción se calcula a partir de la siguiente relación:

$F_f=\mu \cdot N$

Lo que en el caso de una superficie con ángulo igual a zero, será:

$F_f = \mu \cdot mg$

Esto es lo que tienes que tener en cuenta para resolver tus problemas:

PROBLEMA 1

Los coeficientes de friccion estatica y cinetica entre una caja de 50 kg y una superficie horizontal son de 0,60 y 0,40 respectivamente
a) ¿Que aceleracion tiene la caja si se le aplica una fuerza horizontal de 250 N?
b) Y si se aplican 350 N?

Primero de todo calculamos la fuerza de fricción estática y dinámica:

$F_f_e = \mu_e \cdot mg=0,60\cdot 50\cdot 9,8=294 N$

$F_f_d = \mu_d \cdot mg = 0,40\cdot 50\cdot 9,8=196 N$

Entonces:

a) Si F = 250 N

La caja no se moverá porque la fuerza que realizamos sobre el cuerpo no es suficiente como para superar la fuerza de fricción estática y, por lo tanto, el cuerpo no se muve.

b) Si F = 350 N
La fuerza supera la fricción estática.

$F=F_f + m\cdot a$

$\displaystile\frac {F-F_f}{m}=a \to a= \displaystile\frac {350-196}{50}\to a=3,08 m/s^2$

PROBLEMA 2

Un jugador de hockey golpea un puck con su baston y le imparte una rapidez inicial de 5,0 m/s. Si el puck desacelera uniformemente y se detiene en una distancia de 20 m ¿que coeficiente de fricción cinetica hay entre el hielo y el puck?

Primero de todo calculamos su aceleración:

$v^2 = v_0 ^2 + 2a (x-x_o)$

$0=5^2 +2a(20)$

$a=-0,63m/s^2$

Ahora, con dinámica calculamos la fuerza de fricción:

$-F_f= ma$

$-\mu\cdot mg =ma$

$\mu = \displaystyle\frac {a}{-g}=\frac{-0,63}{-9,8}=0,06$

PROBLEMA 3:
Un bloque de madera de 5,0 kg se coloca en un plano inclinado ajustable de madera
a) ¿mas allá de que angulo de inclinación comenzara el bloque a resbalar por el plano?
b) a que angulo habría que ajustar entonces el plano para que el bloque se siguiera deslizando con velocidad constante

Es raro que no te lo diga el enunciado pero el coeficiente de fricción dinámico de la madera es $\mu =0,4$

$P_x= F_f$

En el caso de un plano inclinado $F_f =\mu N \to F_f =\mu P_y \to F_f = \mu P \cdot cos \alpha \to F_f =\mu mg \cdot cos \alpha$

$5\cdot 9,8 \cdot sin \alpha = 0,4\cdot 5\cdot 9,8 \cdot cos \alpha$

$tg \alpha =0,4$

$arctg 0,4 = 21,80$º

Es decir, el bloque comenzará a moverse a partir de 21,80º.

La pregunta b) la respuesta es la misma, ya que si v=cte, la aceleración es cero y , por lo tanto, el peso sigue siendo igual a la fuerza de fricción.


Bueno, espero que lo hayas entendido y espero no haberme equivocado en nada.

Suerte!

[tatunion]

Re: problemas friccion

en el problema 2 que paso con la masa?? por que desaparece? se desprecia? o se cancela de alguna manera?
gracias

[arreldepi]

Re: problemas friccion

en el problema 2 que paso con la masa?? por que desaparece? se desprecia? o se cancela de alguna manera?
gracias

Como la tienes en ambos lados de la ecuación la puedes sacar de factor común y simplificarla.