Otras carreras Hallar coeficiente rozamiento

[niniodinho]

Hola a todos. Soy nuevo por acá. Estoy preparando un final de física y necesitaría ayuda en algunas cuestiones en las que tengo dudas. A continuación dejo un problema que me complica.
Una masa puntual de 3kg baja por una pendiente de $37$. Cuando le faltan 5m de distancia de dicha pendiente, su velocidad es $4\displaystyle\frac{m}{s}$; Al llegar a la parte más baja, comprime 0.2m un resorte que está fijo a una pared vertical y cuaya constante elástica es $k=10^3\displaystyle\frac{N}{m}$.
Calcule el coeficiente de rozamiento de la superficie horizontal sin roce al plano inclinado.
Lo hice, pero no entiendo por qué me queda un coeficiente con valor mayor a 15.
Si alguien lo desea, puedo postear mis pasos para llegar a esto.
Gracias.

Pd. Dejo una imágen para que vean

[arreldepi]

Re: Hallar coeficiente rozamiento

Hola!

Primero de todo planteas conservación de la energía en el plano inclinado:

$\Delta E=0$

$E_a=E_d$

Arriba tienes potencial gravitatoria y cinética y abajo sólo cinética, entonces lo que tienes que hacer es encontrar con qué velocidad llega abajo:

$\frac{1}{2}mv_0^2+mgh=\frac{1}{2}mv_f^2$

$\frac{1}{2}v_0^2+g(x\sin\alpha)=\frac{1}{2}v_f^2$

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

A partir de aquí, como actúa una fuerza no conservativa:

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

$mg\mu x\cos 180=\frac{1}{2}(kx^2-mv^2)$

$\mu=-\displaystyle\frac{(kx^2-mv^2)}{2(mgx)}=$

[niniodinho]

Re: Hallar coeficiente rozamiento

Hola arreldepi, gracias por tu rápida respuesta.
Es decir, me faltó calcular la velocidad con que llega al punto del resorte verdad? En ese punto actuarían la energía cinética y la potencial elástica no?
Luego, donde actúan fuerzas no conservativas planteo $-F_{roz}\cdot{d}=E_{mecC}-E_{mecB}$ tomando como punto B donde la velocidad es 4m/s y C la base del plano.
Entonces, la distancia d que aparece en dicha fórmula, serían los 0,2m que se comprime el resorte?
Gracias por tu tiempo

[arreldepi]

Re: Hallar coeficiente rozamiento

Hola!

No, en tu enunciado dice que en el plano inclinado NO hay rozamiento y que SÍ lo hay en la superficie horizontal (como mínimo eso es lo que yo he entendido).

Entonces en el plano planteas conservación de la energía. Miras qué tienes al principio, a cinco metros del suelo tienes potencial y cinética, y justo en el suelo tienes cinética.

Una vez encuentras la velocidad con que llega al suelo pasas a la segunda situación donde SÍ hay fricción.
Ahí usas la definición de trabajo para fuerzas no conservativas que, como has dicho, es energía final menos inicial; es decir, potencial elástica menos cinética.

Un Saludo!

[niniodinho]

Re: Hallar coeficiente rozamiento

Sí lo he hecho. Pero al momento de plantear la definición de trabajo para fuerzas NO conservativas, debo plantear:$-F_{roz}\cdot{d}=E_{mecD}-E_{mecC}$
La distancia d, son los 0,2m en los que la masa entra en contacto con la superficie donde hay fricción? Porque de ser así, me esta dando un coeficiente de rozamiento mayor a 15.
Gracias

[arreldepi]

Re: Hallar coeficiente rozamiento

Pues sí, lo acabo de hacer y a mí también me da mayor que 15. Pf, no sé si hay algo mal en el procedimiento o quizás es algún dato del enunciado.

[niniodinho]

Re: Hallar coeficiente rozamiento

Si me decis subo mi procedimiento para que comparemos, pero si te da 15 a vos también tal vez sea así. Acá esta lo que hice:

Llamo B al momento en el que faltan 5m para llegar a la base del plano, y donde la velocidad es 4m/s.
Llamo C al momento justo en donde termina el plano inclinado, antes de tocar el resorte.
Llamo D al momento en el que se comprime el resorte.
Aquí vamos:
Entre B y C la energía se conserva





Luego, al llegar al resorte hay fricción. Entonces planteamos el teorema de las energías no conservativas:

[arreldepi]

Re: Hallar coeficiente rozamiento

Sí, lo hago así y me da lo mismo que a ti.

Pues no veo dónde puede estar el error.