Question

Sobre una mesa de hockey aéreo de longitud L=2.00 mL=2.00 m se desliza un disco de masa m=50 gm=50 g hasta que la velocidad del disco se reduce a la tercera parte. Si el disco parte con una velocidad v0=12 m/sv0=12 m/s

a) Cuál es el trabajo (W) hecho por la fuerza de fricción?

b) Cuántas veces recorre la mesa si el coeficiente de fricción es μ=0.6μ=0.6?

Answer 1

Usando la 2da Ley de Newton y el cambio de energía debido a la fricción:

- Froce * d = ΔK

ΔK: variación de energía cinética

ΔK = Kf - Ki

ΔK = (1/2)*(m)*(Vf)^2 - (1/2)*(m)*(Vi)^2

ΔK = (1/2)*(0,05 kg)*(12 m/s / 3 )^2 - (1/2)*(0,05 kg)*(12 m/s)^2

ΔK = 0,4 J - 3,6 J

ΔK = - 3,2 J 

El trabajo al ser ⇒ W = - Froce * d = ΔK

Por lo tanto ⇒ W = - 3,2 J ⇒ trabajo por la fuerza de roce

Calculando la aceleración a:

- Froce = m*a

- μk * Fnormal = m*a ⇒ Fnormal = m*g

a = - (μk)*(g)

a = - (0,6)*(9,8 m/s^2)

a = - 5,88 m/s^2

Calculando el recorrido que realiza hasta que el móvil se detenga:

Vf^2 = Vi^2 + 2*a*Δx

0 = (12 m/s)^2 - (2)*(5,88 m/s^2)*(Δx)

Δx = - (12 m/s)^2 / ( - 2 * 5,88 m/s^2 )

Δx = (144 m^2/s^2) / (11,76 m/s^2)

Δx = 12,24 m ⇒ es el recorrido del móvil

Para saber cuántas veces recorrió la mesa:

12,24 m ÷ 2 m = 6,1 ⇒ 6 viajes realizó el móvil a lo largo de la mesa

Por lo tanto, 3 recorridos hizo el móvil (de ida y de vuelta cada uno)

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