Question

Un auto de 1000 kg recibe una fuerza del motor de 1750 N. La fuerza de rozamiento tiene un valor de 250 N ¿Que aceleración recibe el automóvil?

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

Enunciado

dificultad

Si sobre un coche de 1 tonelada de masa que parte del reposo, su motor le aplica una fuerza de 5500 N, y experimenta una fuerza de rozamiento entre las ruedas y la carretera equivalente a 1000 N, determina:

a) La velocidad que alcanzará después de 5s si parte del reposo.

b) El valor del coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción.

 

 

Solución

Cuestión a)

Datos

m = 1 T = 1000 Kg

F = 5500 N

FR = 1000 N

v0 = 0 m/s

Resolución

Para saber que velocidad alcanzará a los 5s, es necesario conocer que aceleración posee el coche, y para ello, es necesario utilizar la ecuación de la segunda ley de Newton o Principio Fundamental. Sin embargo, lo primero que debemos hacer es preguntarnos, ¿qué fuerzas intervienen en el coche?. Veámoslo.

En el eje X

Peso (P)

Fuerza Normal (N)

En el eje Y

Fuerza del motor (F)

Fuerza de Rozamiento (FR)

Aplicando la segunda ley de Newton, sobre las fuerzas que intervienen en un cuerpo en un plano horizontal, obtenemos que:

F−FR=m⋅a ⇒5500N−1000N = 1000 Kg ⋅ a ⇒a=4500 N1000 Kg⇒a=4.5 m/s2

Como se mueve en línea recta y con una aceleración constante a=4.5 m/s2, el cuerpo describe un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a). Aplicando la fórmula de la velocidad para este tipo de movimientos, obtenemos que la velocidad del coche cuando han transcurrido 5s es:

v=v0+a⋅t ⇒v=0 + 4.5 ⋅ 5 ⇒v=22.5 m/s

Cuestión b)

Para calcular el coeficiente de rozamiento o de fricción (μ), debemos utilizar la ecuación de la fuerza de rozamiento:

FR=μ⋅N ⇒μ=FRN

Aunque conocemos la fuerza de rozamiento FR desconocemos la fuerza normal (N), sin embargo sabemos que en un plano horizontal la fuerza normal es igual al peso del cuerpo:

N=P ⇒N = m⋅g ⇒N = 1000 Kg⋅ 9.8 m/s2 ⇒N =9800 N

Sustituyendo ahora en la ecuación del coeficiente de rozamiento, obtenemos que:

μ=FRN⇒μ=1000 N9800 N⇒μ=0.10  

Recuerda que el coeficiente de rozamiento no tiene unidad.