Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado 15

 

Se lanza un cuerpo horizontalmente a lo largo de una superficie plana con una velocidad de 40 m/s y recorre 100 m antes de pararse. Calcula:

a)  Tiempo empleado en pararse.

b)  Si la masa del cuerpo es 200 g, valor de la fuerza de rozamiento.

c)  Coeficiente de rozamiento.

 

 

Solución:

Datos: v0 = 40 m/s; v = 0; x = 100 m

a)  Ecuaciones del movimiento (Cinemática):

v = v0 – a t

x = v0 t – (1/2) a t2

De la primera expresión tenemos que:

a t = v0 – v ® a =  (v0 – 0)/t

Sustituyendo en la segunda expresión:

x = v0 t – (1/2) (v0/t) t2

x = v0 t – (1/2) v0 t

x = (1/2) v0 t

t = 2x/v0

t = 2·100 m/(40 m/s) = 5 s

b)  Dato: m = 200 g

Fuerzas que actúan sobre el cuerpo:

dinamica-mrua-15

Fuerzas normales:

N – P = 0

Fuerzas tangenciales:

Fr = m a

Del apartado anterior tenemos que:

a = v0/t = (40m/s)·5 s = 8 m/s2

Fr = 0,200 kg·8 m/s2 = 1,6 N

c)  Si μ es el coeficiente de rozamiento, luego: 

Fr = μ N ® μ = Fr/N

Según el apartado anterior tenemos que:

N = P = m g

μ = Fr/m g

μ = 1,6 N/(0,200 kg·9,8 m/s2) = 0,8

 

 

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