Question

Una bola de arcilla pegajosa de 12 gr. se lanza horizontalmente a un bloque de madera de 100 gr. inicialmente en sobre una superficie horizontal. La arcilla se pega al bloque después del impacto, el bloque se desliza 7.5 m antes de detenerse. Si el coeficiente de fricción entre el bloque y la superficie es 0.650, ¿cuál era la rapidez de la arcilla inmediatamente antes del impacto?

Answer 1

DATOS :

m1 = 12g * 1Kg/1000g= 0.012 Kg

 m2 = 100g * 1Kg/1000 g = 0.1 Kg

 V2 =0

 V'=

  d = 7.5m

  Vf=0

 coeficiente de fricción =μ= 0.650

   V1=?

  SOLUCIÓN :

   Para resolver el ejercicio se procede a aplicar el principio de cantidad de movimiento , las fórmulas del movimiento variado y sumatoria de fuerzas en los ejes x y y de la siguiente manera:

       P antes = P después

   m1*V1 + m2*V2 = (m1+m2)*V'

        ∑Fy=0     N=P = ( m1+m2)*g = ( 0.012 Kg + 0.1 Kg ) *10m/seg2 = 1.12 N

       Fr= μ*N = 0.650* 1.12 N= 0.728 New

        ΣFx = ( m1+m2)*a

        -Fr= ( m1+m2)*a

       a = - 0.728 New /( 0.012 Kg +0.1 Kg )= -6.5 m/seg²

       Vf² = Vo²+ 2*d*a

         Vo² = - 2*d*a = -2*7.5m * -6.5 m/seg²

          Vo= 9.87m/seg   = V'

      V1 = (m1+m2)*V'/ m1 = ( 0.012 Kg +0.1 Kg )* 9.87 m/seg²/ 0.012 Kg = 92.12 m/seg .

      V1 = 92.12 m/seg .