NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de Newton, dinámica del movimiento circular)
 

¡no me salen!

 
FIS 59 (d3.12) - RESOLUCIÓN ALGEBRAICA. Una curva de autopista de 300 m de radio no tiene peralte (inclinación en la curva que permite realizar giros a mayor velocidad sin correr el riesgo de salirse de la pista). Un camión cuyo peso es de 14000 kgf transita la autopista. El coeficiente de rozamiento estático entre los
neumáticos y el asfalto seco es de 0,75, en el asfalto mojado es de 0,50, y en el hielo es de 0,25.

    c) Recalcular las velocidades halladas en a), si la autopista tiene un peralte de 3°.

Acá tenés una de las 17.831 formas distintas de llegar al resultado que te puse en en elercicio.

   

Recordá que:

Nr = N sen α

Ny = N cos α

Y que como se trata de una velocidad máxima, se corresponde con un rozamiento estático máximo:

Roz = μe . N

   

Ahí va de vuelta el mionca. La fuerza de rozamiento siempre es paralela a las superficies, de modo que la tenemos que descomponer:

Rozr = Roz cos α

Rozy = Roz sen α

Y las metemos en las de Newton:

           Nr + Roz cos α = m . vmáx² / R

Ny = m . g + Roz sen α

Reemplazamos las componentes de la fuerza de contacto por sus iguales. Entoces las ecuaciones de Newton quedan así:

N sen α + Roz cos α = m .  vmáx² / R

cos α = m . g + Roz sen α

Ahora reemplacemos los rozamiento Por su igual, dado por la naturaleza de las fuerzas de rozamiento (Roz = μe . N).

N sen α +  μe N cos α = m .  vmáx² / R

cos α = m . g +  μe N sen α

En ambas ecuaciones saco factor común N

N (sen α + μe cos α= m .  vmáx² / R

N (cos α   μe  sen α)m . g 

Dividimos miembro a miembro ambas ecuaciones (así se cancelan N y m). Y con eso llegamos a nuestro resultado:

   
vmáx² = R g   sen α + μe cos α  

cos α  μe sen α
   
   

 

 
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Agradezco a Karen Calvo por el envío de una errata. Última actualización abr-16. Buenos Aires, Argentina.