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Mensaje 07 Abr 09, 02:26  11002 # 1



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Esta es un problema relacionado con torques que no he podido resolver. Les pido su ayuda. De antemano gracias.

Una rueda de alfarero de 0.50 m de diámetro y con un momento de inercia de 12.5 kg·m2 gira libremente a 50 rev/min. El alfarero puede detener la rueda en 6 s apoyando un trapo mojado contra el borde y ejerciendo una fuerza radial hacia adentro de 70 N.
Determine el coeficiente de fricción cinética efectivo entre la rueda y el trapo mojado.
          
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Mensaje 07 Abr 09, 03:31  11003 # 2


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Hola,

Aplicando la ley de Newton de rotación:

M = I·α = Fr·R·sen β = Fr·R (ya que son perpendiculares Fr y r)

M es el momento de la fuerza (torque)
I es el momento de inercia que para un cilindro es I = ½·m·R² (polea)
α es la aceleración angular.
Fr es la fuerza de rozamiento = μ·N (N es la fuerza radial hacia adentro de 70 N)

50 rev/min = 50·2π/60 = 5,2 rad/s

α = (ω - ωo)/t = (0 - 5,2)/6 = -0,86 rad/s² (en valor absoluto es 0,86)

De M = I·α = Fr·R = μ·N·R  despejamos μ:

μ = I·α/(N·R) =  12,5·0,86/(70·0,5) = 0,30


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Mensaje 07 Abr 09, 06:03  11005 # 3


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Gracias Andrés Jesús. Aún no me queda claro el término "fuerza radial hacia adentro" y no entiendo por qué la normal corresponde a esta fuerza.
          
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Mensaje 07 Abr 09, 11:10  11007 # 4


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Los frenos de disco de una moto funcionan haciendo presionar dos zapatas (una a cada lado de él). La fuerza con que presionan al disco es la normal y en función de ella el rozamiento cambia de valor. Cuando presionas la rueda de alfarero hacia adentro aumentas la fuerza normal, aumentando el torque negativo (tiende a frenar). La normal es la fuerza que se ejercen mútuamente dos superficies (trapo y rueda) y en este caso va dirigida hacia el centro del disco.


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Mensaje 08 Abr 09, 00:43  11016 # 5


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¿Sería posible una gráfica para entenderlo mejor? MUCHAS GRACIAS
          
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Mensaje 08 Abr 09, 01:45  11020 # 6


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