Hola a todos, este es mi primer mensaje así que por favor si encuentran algún error agradecería que me lo comunicaran. A continuación voy a enunciar el problema y los pasos que he seguido para llegar a mi solución, después mostraré el resultado del libro para que puedan decirme dónde me he equivocado.
Un Bloque de masa m descansa sobre un plano rugoso inclinado ø grados sobre la horizontal. El bloque esta unido a un muelle de constante k próximo a la parte alta del plano. Los coeficientes de rozamiento estático y cinético son µe y µc respectivamente. Tiramos del muelle lentamente hacia arriba a lo largo del plano hasta que el bloque comienza a moverse. Determinar el valor de µc tal que el bloque se detenga justo cuando el muelle se encuentra en su condición natural, ni alargado, ni comprimido.
Mi razonamiento:
Primero he deducido una expresión para el alargamiento, d, del muelle justo cuando el bloque empieza a moverse.
µc=tgø-1/2(1+µecosø)
Muchas gracias de antemano por su tiempo.
Un Bloque de masa m descansa sobre un plano rugoso inclinado ø grados sobre la horizontal. El bloque esta unido a un muelle de constante k próximo a la parte alta del plano. Los coeficientes de rozamiento estático y cinético son µe y µc respectivamente. Tiramos del muelle lentamente hacia arriba a lo largo del plano hasta que el bloque comienza a moverse. Determinar el valor de µc tal que el bloque se detenga justo cuando el muelle se encuentra en su condición natural, ni alargado, ni comprimido.
Mi razonamiento:
Primero he deducido una expresión para el alargamiento, d, del muelle justo cuando el bloque empieza a moverse.
kd-µemgcosø-mgsinø=0 (2ª ley de Newton)
d=(mg/k)(sinø+µecosø)
Después he utilizado la ecuación de la energía disipada por fricción:f∆s=-∆E
La E inicial es potencial elástica del muelle:La E final será potencial gravitatoria:
Así pues queda:
[Error LaTeX:
Compilación LaTeX fallida]
Ahora expreso h en función del desplazamiento ∆s (A partir de la trigonometría del dibulo):h=∆ssinø
Como ∆s es igual a la distancia d elongada y f=µcFn, queda:-dsinø=µcFnd
Por último, sustitutendo Fn=mgcosø y despejando µc, se obtiene:
µc=1/2(µe-tanø)
Solución del Libro:Por último, sustitutendo Fn=mgcosø y despejando µc, se obtiene:
µc=1/2(µe-tanø)
µc=tgø-1/2(1+µecosø)
Muchas gracias de antemano por su tiempo.
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