Question

Un motociclista desciende libremente con el motor apagado a una rapidez uniforme de 20 m/s, pero entra a un tramo arenoso donde el coeficiente de fricción cinética es de 0.70. Si el tramo arenoso es de 15 m, ¿saldrá el motociclista sin tener que encender la moto? Si es así, ¿cual sera su rapidez al salir?

Answer 1

Determinamos la velocidad de un motociclista que pasa por un tramo arenoso con la moto apagada.

• La moto sale del tramo sin prenderla con una velocidad de $V_f = 13,94 \:m/s$.

Datos:

Velocidad inicial de la moto: V₀ = 20 m/s.

Coeficiente de fricción del tramo arenoso: μ = 0,70

Distancia del tramo arenoso: d = 15 m.

Aceleración de la gravedad: g = 9,8 m/s

Procedimiento:

Como sobre el sistema actúan fuerzas no conservativas, recurrimos el trabajo (W) debido a está fuerza estará dado por la variación de la energía del sistema (ΔE):

$\boxed{W= \Delta E} \quad \longrightarrow \quad W = E_{Mf}-E_{M0}$

El trabajo (W) será negativo porque la fuerza de roce se opone al movimiento y tanto la energía final como la inicial estarán dadas por la energía cinética (movimiento de la moto), de esta forma podemos escribir la siguiente expresión:

$-\mu*m*g*d=\frac{1}{2} *m*V_f^2 - \frac{1}{2}*m*V_0^2 \quad \longrightarrow -\mu*m*g*d=\frac{1}{2} *m*(V_f^2 - V_0^2)$

Sacamos factor común "m" simplificamos y despejamos la velocidad final (Vf):

$-2 \mu*g*d=V_f^2 - V_0^2 \quad \longrightarrow V_f=\sqrt{V_0^2-2 \mu*g*d}$

$V_f=\sqrt{(20)^2-2*(0,7)*(9,8)*(15)} = 13,94$

Answer 2

Respuesta:

Explicación:

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