Una bola de 0.425 kg de masa y 1.3 m/s de velocidad rueda por una mesa hasta que entra en una caja vacía de 0.327 kg que descansa sobre la mesa. La caja con la bola dentro recorre por la mesa una distancia de 0.520 m.
¿Cuál es el coeficiente de fricción cinético entre la caja y la mesa?
Use el teorema del trabajo-energía para resolver el siguiente problema. Utilice las leyes de Newton para comprobar sus respuestas. Ignore la resistencia del aire.
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m(bola) = 0,425 kg
v(bola, inicial) = 1,3 m/s
m(caja vacía) = 0,327 kg
m(total) = 0,752 kg
Δx = 0,52 m
W =ΔEc-->W = Ec(final) - Ec(inicial) = 0 - (m(total)v^2)/2 = 0,376·1,3^2 = 0,64 J
El trabajo es positivo, así que deducimos que el vector fuerza y el vector desplazamiento tienen el mismo sentido.
W = F·Δx --> W/Δx = F(bola) = 1,222 N
La fuerza que ejerce la bola para el movimiento es igual a 1,222 N.
v(final)^2 - v(inicial)^2 = 2aΔx --> -v(inicial)^2 = 2aΔx
-v(inicial)^2/2Δx = a = -1,3^2/2·0,52 = -1,625 m/s^2 = a
∑F = ma --> F(bola) - Fr = m(total)a
F(bola) - m(total)a = Fr
1,222 - 0,752·(-1,625) = 2,444 = Fr
2,444/N = μ = 2,444/mg = 2,444/0,752·9,8 = 0,33 = μ
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