Question

DESAROLLAR
Una persona empuja un trineo por un camino horizontal nevado. Cuando el módulo de la velocidad del trineo es 2,5 m/s, esa persona suelta el trineo y este se desliza una distancia d = 6.4 m antes de detenerse. Determina el coeficiente de fricción cinética entre los patines del trineo y la superficie nevada.

Answer 1

En este problema estamos en presencia de un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Retardado, es decir, un movimiento rectilíneo cuya aceleración es negativa ya que la velocidad disminuye con el tiempo.

Las fórmulas que se utilizan para resolver este tipo de problemas son las mismas del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado pero con aceleración negativa.

Los datos que tenemos son los siguientes:

Vo= 2,5 m/s

Vf=0

d=6,4 m

μ=?

Para resolver este problema, debemos utilizar herramientas de la cinemática y la dinámica de los cuerpos. 

Mediante la cinemática calcularemos la aceleración.

Vf²=Vo²-2ad

Despejamos a, 

Vo²-Vf²/2d=a

a=6.25-0/2*6.4

a=0.488 m/s²

Es importante resaltar que este resultado es el módulo de la aceleración ya que por tratarse de un Movimiento Desacelarado la aceleración es negativa.

Ahora por medio de la cinemática calcularemos el coeficiente de fricción.

Sabemos que sobre el trineo actúan una serie de fuerzas, como en el plano vertical no se está moviendo estas las descartaremos. En el plano horizontal por su parte interactúa la fuerza de fricción.

Por la ley de newton sabemos que:

∑Fx=m*a

Ff= m*a

Como Ff=μN

μN=m*a

Por otro lado si vemos las fuerzas que actúan en el plano Y sabemos que:

N=mg

Por lo tanto,

μmg=ma

μg=a

μ=a/g

μ=0.488 m/s²/9.8 m/s²

μ=4.98x10⁻₂