Question

Fisicaaaaaaaaaa.....

Answer 1

a) El angulo de peralte en la curva sin friccion es θ=39.35º

b) cuando hay fricción su coeficiente es u = 0.22

Explicación paso a paso:

Datos del enunciado:

v = 20m/s

R = 50m

Aplicando el principio fundamental o segunda la ley de Newton para cada uno de los ejes de coordenadas, sabiendo que solo existe aceleración en el eje x (ay=0, ax=an), obtenemos:

Eje X

∑Fx=m⋅an ⇒Nx=m⋅an ⇒N⋅sin(θ) = m⋅v²/R

Eje Y

∑Fy=0 ⇒Ny−P=0 ⇒N⋅cos(θ) = m⋅g

Si dividimos ambas expresiones miembro a miembro, conseguimos que:

N⋅sinθ / N⋅cos(θ) = m⋅v² / R m⋅g

sin(θ) / cos(θ) = v² / g⋅R

​tan(θ) = (20m/s)²/(9.81m/s²)(50m)

​tan(θ) = 0.82 ⇒​ θ=39.35º

Cuando hay friccion:

v = 25m/s

θ=39.35º

Eje X

∑Fx=m⋅an ⇒Nx=m⋅an ⇒N⋅sin(θ) + Frx = m⋅v²/R

Frx ( uN⋅cos(θ) )

N⋅sin(θ) + uN⋅cos(θ)= m⋅v²/R  ⇒ N(sin(θ) + u⋅cos(θ))= m⋅v²/R

Eje Y

∑Fy=0 ⇒Ny−P=0 ⇒N⋅cos(θ) - Fry = m⋅g

Fry ( uN⋅sin(θ))

N⋅cos(θ) - uN⋅sin(θ) = m⋅g  ⇒ N(cos(θ) - u⋅sin(θ)) = m⋅g

Si dividimos ambas expresiones miembro a miembro, conseguimos que:

sin(θ)+ u⋅cos(θ) / cos(θ) - u⋅sin(θ) = v² / g⋅R

sin(θ)+ u⋅cos(θ) =  v²cos(θ) / g⋅R  - v²u⋅sin(θ) / g⋅R

sustituyendo valores y resolviendo

0.63 + 0.77.u = 0.98 - 0.807.u

despejando u

u = 0.22