Question

Un anillo de 140 kg rueda a lo largo de un piso horizontal, de modo que su centro de masa tiene una
velocidad de 0.150 m/s. ¿Cuánto trabajo debe realizarse sobre el anillo para detenerlo? (Inercia de un anillo
alrededor del eje central I=MR2
)

Answer 1

   El valor del trabajo que debe realizarse sobre el anillo para detenerlo es de :   T = - 3.15J         El trabajo de frenado es siempre negativo.

    m = 140kg

    V = 0.150m/s

    T = ?

    Para la solución se aplica las ecuaciones como se muestra a continuación :

    El trabajo para detenerlo es igual a la variación de energía cinética del anillo.  Si se detiene la energía cinética final es nula. Habiendo rotación hay energía cinética de rotación más energía cinética de traslación

   Rotación : Ecr = 1/2 I ω²   ;    I = momento de inercia;                                        ω = velocidad  angular.

  Para un anillo es :    I = m R²;     sin no desliza,       ω = V / R

     Por lo tanto Ecr = 0.5*m*R²*(V/R)² =  0.5*m*V² 

       Traslación: Ec = 0.5m*V²

     Por lo tanto la energía cinética es la suma = m*V²

     T = - m*V² = - 140 kg*(0,150 m/s)²

    T = - 3.15J         El trabajo de frenado es siempre negativo.