Un esquiador de masa m = 70 kg desciende partiendo del reposo desde una altura h = 15 m por una pista sin rozamiento como se indica en la figura. Antes de llegar al muelle que está al final de su recorrido, se encuentra con un tramo de longitud d = 20 m donde el coeficiente de rozamiento es μ. Sabiendo que el muelle (de constante recuperadora K = 800 N / m) en el estado final se encuentra comprimido una longitud x = 0.2 m, determinar el coeficiente de rozamiento en la parte rugosa de la pista.
Bloqueador de publicidad detectado
El conocimiento es gratuito, pero los servidores no lo son. Por favor, ayúdanos a mantener YouPhysics deshabilitando el bloqueador de anuncios en este sitio. ¡Gracias!
Solución:
Como a lo largo del recorrido del esquiador actúa una fuerza no conservativa (el rozamiento), la ecuación que vamos a emplear para resolver el problema por energías es:
La variación de energía mecánica será evaluada entre los puntos inicial (A) y final (B) cuando el muelle ya está comprimido.
En el estado B la energía total está acumulada en el muelle en forma de energía potencial elástica. En el estado A tenemos la energía potencial gravitatoria del esquiador.
Sustituyendo en la ecuación anterior:
Bloqueador de publicidad detectado
El conocimiento es gratuito, pero los servidores no lo son. Por favor, ayúdanos a mantener YouPhysics deshabilitando el bloqueador de anuncios en este sitio. ¡Gracias!
Puedes consultar el Problema 1 para ver cómo se calcula el trabajo de la fuerza de rozamiento así como su módulo cuando un objeto se desplaza por un plano horizontal:
Y sustituyendo los datos numéricos del problema obtenemos el valor del coeficiente de rozamiento:
Donde se ha tomado g = 10 m/s2
No olvides poner las unidades en todos los resultados que obtengas al hacer los problemas.
La página Trabajo y energía – Esquiador, muelle y fuerza de rozamiento ha sido originalmente publicada en YouPhysics
