AYUDA URGENTE!!! Doy coronita a quien conteste bien
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.
Respuestas
Respuesta:
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.
Explicación: