Question

Al frenar en una emergencia, un tren que viaja con rapidez 1 km/h(v) rechina al detenerse, con todas las ruedas trabadas. La desaceleración constante dura 180 s (∆t) hasta que el tren queda en reposo. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinético entre el tren y los rieles? .

Answer 1

Datos:

Vo = 1Km/ h

t max = 180 seg

Calcular: 

μc = ?

Solucion:

Transformación de la velocidad.

1 km/ h * 1000 m/ 1 Km* 1 h/ 3600 seg = 0,27 m/ seg


Primero se procede a calcular la des aceleración.

t max = - Vo/ a


Al despejar aceleración (a), queda:

a = - Vo/ t max

a = - 0,27 m/ seg / 180 seg

a = - 1,5x 10⁻³ m/ seg ²

Del diagrama del cuerpo libre, se formulan las siguientes ecuaciones.

 ∑Fx = m*a                                      ∑Fy = 0                          F roce = μc*N

- F roce = m*a                                N - P = 0

- μc* N = m*a                                       N = P

- μc* m* g = m*a                                  N = m*g
 
Multiplicando por (-1) y eliminado la masa (m).

μc* g = - a

μc = -a/ g

μc = - ( - 1,5x 10 ⁻³ m/seg ²)/ 10 m/ seg ²

μc = 1,5x 10⁻⁴