un disco de 20 cm de radio gira a 33 33 rpm en un tocadiscos. una moneda de 5 g de masa descansa en el borde exterior del disco. ¿cual es el valor de la fuerza de rozamiento si la moneda no se desliza?
Respuestas
Datos:
Velocidad angular: w = 33.3 rpm --->w = 33.3rev/min • (2.π rad/ rev) • (1min/60s) = 3.49rad/s
Radio disco: r = 20cm = 0.20m
Masa, moneda: m = 5gr • (1Kg / 1000gr) = 0.005Kg
La fuerza que no permite que la moneda deslice sobre el disco, es la fuerza de roce y esta debe ser igual a la fuerza radial que actúa en el disco por el movimiento circular.
Por lo tanto;
fr = Fr , fr : fuerza de roce, Fr : fuerza radial.
fr = m • v² / r
Además la velocidad tangencial en el borde del disco esta dada por la ecuación:
v = r.w
v = 0.20m • 3.49rad/s = 0.70m/s
v = 0.70m/s , sustituimos en fr:
fr = 0.005Kg • (0.70m/s)² / 0.20m = 0.012N
Lo que nos da que la fuerza de roce es:
fr = 0.012N