Question

Un estudiante quiere determinar los coeficientes de fricción estática y de fricción cinética entre un tablón y una caja. Coloca la caja sobre el tablón y poco a poco eleva un extremo de este. Cuando el ángulo de inclinación con la horizontal alcanza 28’ la caja empieza a resbalar y en 3.92 se desliza 2.53 m sobre el tablón inclinado. Encuentre los coeficientes de fricción

Answer 1

Datos:

α =28°
t = 3,92 seg
df = 2,53 m
di = 0 m

Calculemos la aceleración:
df = di + Vi *t + 1/2 a * t²
2,53 m = 0 + 0 + 1/2 a * (3,92 seg)²
2,53 m= 1/2 a*15,37 seg²
2* 2,53 m =  a *15,37 seg²
a = 0,33 m/seg²

Intervienen tres fuerza: Fuerza Normal (N), Fuerza de friciion (Fr ) y el Peso (P)

P = m*g
P = m *9,8 m/seg²

El peso tiene dos componente una en X y otro en Y:
PX = m *9,8 m/seg²* sen 28°

PY = m *9,8 m/seg²* cos 28°

Las fuerzas que actúan en el  Y:
N - PY = 0
Por tanto 
N = PY

Las fuerzas que actúan en el eje X:
F total = PX - Fr 

Sustituimos:
m *a = m *9,8 m/seg²* sen 28° - μ * N
m *a = m *9,8 m/seg²* sen 28° - μ * m *9,8 m/seg²* cos 28°
Eliminamos las masas quedando:
a =9,8 m/seg²* sen 28° - μ * 9,8 m/seg²* cos 28°
0,33 m/seg² = 4,6 m/seg² - μ *8,65
 μ *8,65 = 4,6 m/seg² - 0,33 m/seg²
 μ =0,49 es el coeficiente de fricción cinetico