El monorail circula por todo Springfield. Como era de esperar por su conductor Homer, tiene un fallo y debe frenar lo más en seco posible. Calcula la fuerza de fricción y el calor que desprenden los frenos de un tren que se desplaza a 300 km/h y necesita 500m. Halla:
A) El trabajo realizado por las fuerzas de fricción en los frenos
B) El valor medio de la fuerza de frenada
Respuestas
La fuerza de fricción y el calor que desprenden los frenos del tren que se desplaza son : Fr= 6.94*m ; Q = -832.8*m calorías en funcion de la masa del tren .
El trabajo realizado por las fuerzas de fricción en los frenos es de : Wfr= -3470 *m
El valor medio de la fuerza de frenada es de: Fr= 6.94*m
Para determinar la fuerza de fricción y el calor que desprenden los frenos del tren que se desplaza, el trabajo realizado por las fuerzas de fricción en los frenos y el valor medio de la fuerza de frenada se calculan mediante la aplicación de la formula de trabajo, segunda ley de Newton y sumatoria de fuerzas, de la siguiente manera:
Vo =300 Km/h = 83.33 m/seg
dmax = 500 m
Fr
Q
a ) W
b) F frenada
∑F= m*a dmax = -Vo²/2a
- Fr = m*a a = Vo²/2*dmax =
Fr= 6.94*m a= ( 83.33 m/seg)²/2*500m
a = - 6.94 m/seg2
Wfr = Fr *d*cos 180
Wfr = 6.94*m*500 *-1
Wfr= -3470 *m
Q = 0.24 cal / Joules * -3470*m
Q = -832.8*m calorías