Sobre una mesa horizontal y plana colocamos una pequeña moneda. Segun se observa, la mesa da exactamente tres revoluciones en 3.3 s. a) ¿Cuál es la velocidad de la moneda cuando gira sin deslizamiento a una distancia de 5.2 cm del centro de la mesa? b) ¿Cuál es la aceleración (magnitud y direccion) de la moneda en el inciso a? c) ¿Cuál es la fuerza de fricción que actúa sobre la moneda en el inciso a si la moneda tiene una masa de 1.7 gramos? d) ¿Cuál es el coeficiente de fricción estática entre la moneda y la tornamesa si se observa que la moneda se desliza fuera de la tornamesa cuando está a más de 12 cm del centro de la mesa?
Respuestas
La velocidad de la moneda cuando gira sin deslizamiento a una distancia de 5,2 cm del centro de la mesa es de 0,9802 m/seg. La aceleración de la moneda en el inciso a es de 18,85 rad/seg con dirección horizontal. La fuerza de fricción que actúa sobre la moneda en el inciso a si la moneda tiene una masa de 1.7 gramos es de 0,0017 N
Explicación:
ω = 3 rpm (vueltas/ min) (2πrad/1 vuelta)(1 min/60seg) = 18,85 rad/seg
t = 3,3 seg
La velocidad de la moneda cuando gira sin deslizamiento a una distancia de 5,2 cm del centro de la mesa.
Velocidad lineal es:
V = ω*r
V = 18,85 rad/seg*0,052m
V = 0,9802 m/seg
La aceleración de la moneda en el inciso a es de 18,85 rad/seg con dirección horizontal
La fuerza de fricción que actúa sobre la moneda en el inciso a si la moneda tiene una masa de 1.7 gramos ( 0,0017 kg)
Fr = mω²*r
Fr = 0,017 kg*(18,85rad/seg)²*0,052 m
Fr = 0,0017 N
El coeficiente de fricción estática entre la moneda y la tornamesa si se observa que la moneda se desliza fuera de la tornamesa cuando está a más de 12 cm del centro de la mesa:
μ = m/L
μ = 0,017 kg/0,12m
μ= 0,1417