Autor Tema: Hallar trabajo de la fuerza de rozamiento si se aplica una fuerza inclinada

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25 Septiembre, 2018, 09:39 am
Respuesta #10

I am Bo

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En cuanto al signo del trabajo, te falta multiplicar por el coseno del ángulo que forman el vector fuerza de rozamiento y el vector desplazamiento, forman 180 grados:
\( \cos(180^{\circ})=-1 \).

Saludos.

25 Septiembre, 2018, 09:43 am
Respuesta #11

manooooh

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Hola iambo, muchas gracias por tus observaciones

También tuve los mismos sentimientos que vos, pero quedé conforme (salvo por una cosa, al final lo cuento).

El DCL sirve únicamente para fuerzas. Está la fuerza peso, la de rozamientos, y todas las demás que queramos. Como sabemos, las fuerzas son vectores. ¿Por qué perder la notación matemática? Sin embargo, sobre los ejes NO escribí las flechas pues he hecho una descomposición de fuerzas.

De ese modo, lo que tenemos son las fuerzas proyectadas en los ejes coordenados, y como una de sus componentes es nula, les pongo la barra de valor absoluto. Pero en los casos de \( F_x \) y \( F_y \) no considero apropiado agregarlas porque ya son magnitudes escalaras; NO vectoriales (y por lo tanto sin flechas ni barras). Como las otras sí lo eran hasta hace un momento sí escribo las de valor absoluto con flechas; si las descomponga van con valor absoluto.

Es como que yo fijo las proyecciones como números directamente; en cambio, las otras fuerzas, al no estar proyectadas, sí les pongo flecha y valor absoluto.

Ahora el error que cometí (si pudiste entender hasta aquí) es que escribí \( \vec P=260\;N \) y eso está MAL, pues es un vector. Si le pongo módulo está bien pero debería escribirlo sobre alguno de los ejes, y cambia todo el esquema. Así que en este único caso lo que yo cambiaría sería eliminar el valor de 260 newtons del gráfico.

Esperó haberme expresado bien. Me gusta debatir este tipo de cosas. Aguardo tus comentarios.

Saludos

25 Septiembre, 2018, 09:47 am
Respuesta #12

manooooh

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En cuanto al signo del trabajo, te falta multiplicar por el coseno del ángulo que forman el vector fuerza de rozamiento y el vector desplazamiento, forman 180 grados:
\( \cos(180^{\circ})=-1 \).

Saludos.

¡Genio! :). Luego lo corrijo.

Saludos

25 Septiembre, 2018, 09:53 am
Respuesta #13

I am Bo

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De ese modo, lo que tenemos son las fuerzas proyectadas en los ejes coordenados, y como una de sus componentes es nula, les pongo la barra de valor absoluto. Pero en los casos de \( F_x \) y \( F_y \) no considero apropiado agregarlas porque ya son magnitudes escalaras; NO vectoriales (y por lo tanto sin flechas ni barras). Como las otras sí lo eran hasta hace un momento sí escribo las de valor absoluto con flechas; si las descomponga van con valor absoluto.

Tienes razón, he ido demasiado rápido, he visto los vectores de color verde asociados a \( F_x \) y \( F_y \) y no he visto más....
Pero después del igual claramente continua un escalar.

saludos.
 

25 Septiembre, 2018, 10:59 am
Respuesta #14

feriva

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Hola feriva, gracias por la vista rápida

Sí, creo que tenés razón. No debí haber aplicado la primera ley de Newton en el eje \( x \) sino la segunda (porque sino no se movería). Por tanto queda igualada a \( m\vec a \) donde conocemos la masa, pero... ¿y la aceleración? ¿Es el módulo de la fuerza de rozamiento dividido la masa o cómo?

La única aceleración que interviene es la de la gravedad; el señor que empuja la caja lo hace a velocidad constante; entonces lo único es esto

\( 260=mg=m\cdot9,8\Rightarrow m=28,8kg
  \)

pero no hace falta que halles la masa, puedes emplear la fuerza directamente.

...

Lo he hecho, pero no lo he debido de plantear bien al hacerlo, porque me sale otra cosa y lo lógico es que me haya equivocado yo dado lo poco que me acuerdo (o me he equivocado en las cuentas con la calculadora). Mira a ver en el spoiler

Spoiler

Lo he hecho cambiado el sentido de todas las fuerzas; pero al final considero esto y cambio el signo en el resultado (la fuerza Fx no la uso, uso directamente la de rozamiento).

Por otra parte, para trabajar más comodo también, he hallado el ángulo que falta en el triángulo:

\( 180-90-53=37\text{º}
  \).

Así lo tenemos todo en el primer cuadrante con el ángulo cómodo, donde se ven de forma natural las funciones seno y coseno.

Entonces, sería

\( f_{r}=F\cdot cos(37)\cdot0,25
  \)

\( f_{y}=260
  \)

Todas en Newtons.

Por Pitágoras hallamos F:

\( (260)^{2}+(cos(37)\cdot0,25)^{2}F^{2}=F^{2}
  \)

\( 67600+0,039863667\cdot F^{2}=F^{2} \)
 

\( 67600=F^{2}(1-0,039863667)
  \)

\( F=\sqrt{\dfrac{67600}{0,960136333}}=265,342548353
  \)

Entonces

\( f_{r}=F\cdot cos(37)\cdot0,25=265,342548353\cdot0,199658878=52,97799536
  \)

Y el trabajo ya poniendo el signo de la fuerza de rozamiento me sale esto

\( T=10\cdot f_{r}=-529,7799536
  \)

No he redondeado tampoco, he ido pegando los números de la calculadora de mi ordenador.

(pero ya te digo, me habré equivocado yo al considerar algo; te lo pongo para que me saques del error si fuera así).

[cerrar]

Saludos.

25 Septiembre, 2018, 09:07 pm
Respuesta #15

manooooh

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Hola

La única aceleración que interviene es la de la gravedad; el señor que empuja la caja lo hace a velocidad constante; entonces lo único es esto

\( 260=mg=m\cdot9,8\Rightarrow m=28,8kg
  \)

pero no hace falta que halles la masa, puedes emplear la fuerza directamente.

Ok.

Lo he hecho, pero no lo he debido de plantear bien al hacerlo, porque me sale otra cosa y lo lógico es que me haya equivocado yo dado lo poco que me acuerdo (o me he equivocado en las cuentas con la calculadora). Mira a ver en el spoiler

Spoiler

Lo he hecho cambiado el sentido de todas las fuerzas; pero al final considero esto y cambio el signo en el resultado (la fuerza Fx no la uso, uso directamente la de rozamiento).

Por otra parte, para trabajar más comodo también, he hallado el ángulo que falta en el triángulo:

\( 180-90-53=37\text{º}
  \).

Así lo tenemos todo en el primer cuadrante con el ángulo cómodo, donde se ven de forma natural las funciones seno y coseno.

Entonces, sería

\( f_{r}=F\cdot cos(37)\cdot0,25
  \)

\( f_{y}=260
  \)

Todas en Newtons.

Por Pitágoras hallamos F:

\( (260)^{2}+(cos(37)\cdot0,25)^{2}F^{2}=F^{2}
  \)

\( 67600+0,039863667\cdot F^{2}=F^{2} \)
 

\( 67600=F^{2}(1-0,039863667)
  \)

\( F=\sqrt{\dfrac{67600}{0,960136333}}=265,342548353
  \)

Entonces

\( f_{r}=F\cdot cos(37)\cdot0,25=265,342548353\cdot0,199658878=52,97799536
  \)

Y el trabajo ya poniendo el signo de la fuerza de rozamiento me sale esto

\( T=10\cdot f_{r}=-529,7799536
  \)

No he redondeado tampoco, he ido pegando los números de la calculadora de mi ordenador.

(pero ya te digo, me habré equivocado yo al considerar algo; te lo pongo para que me saques del error si fuera así).

[cerrar]

Las cuentas están bien y los razonamientos parecería que también, pero no sé por qué nos da un resultado distinto ???. ¿Podrías subir una imagen de tu diagrama de cuerpo libre con el sistema de referencia adoptado, por favor?

Saludos

25 Septiembre, 2018, 09:24 pm
Respuesta #16

manooooh

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Hola

Tienes razón, he ido demasiado rápido, he visto los vectores de color verde asociados a \( F_x \) y \( F_y \) y no he visto más....
Pero después del igual claramente continua un escalar.

¡Ajá! Ahora te entiendo mejor. Sí, también ese es otro error que tengo. En el gráfico escribo \( F_x \) y \( F_y \) pero luego escribo la sumatoria de esas fuerzas. Es confuso. Así que hay dos opciones para arreglarlo:

  • Llamar de otra manera al vector \( \vec F \);
  • No agregar las etiquetas \( F_x \) y \( F_y \) en el diagrama, sino solamente dejar el valor de las proyecciones.

Saludos

25 Septiembre, 2018, 09:43 pm
Respuesta #17

feriva

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Las cuentas están bien y los razonamientos parecería que también, pero no sé por qué nos da un resultado distinto ???. ¿Podrías subir una imagen de tu diagrama de cuerpo libre con el sistema de referencia adoptado, por favor?

Saludos

Hola. Manoooh. Pues, en tu dibujo, es sólo cambiar el sentido del vector rojo, del verde y del negro, o sea de F; es decir, tomar las fuerzas opuestas, que son iguales pero de sentido contrario; y poniendo el ángulo que falta. Pero no le des vueltas, será que no se puede hacer eso (la enésima ferivada) algo no será lo mismo y por eso sale otra cosa.

Saludos.

25 Septiembre, 2018, 10:01 pm
Respuesta #18

manooooh

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Hola

(...)
\( f_{r}=F\cdot cos(37)\cdot0,25
  \)

\( f_{y}=260
  \)
(...)

No entiendo quiénes son \( f_r \) ni \( f_y \). ¿Acaso son la fuerza de rozamiento y la suma de fuerzas en \( y \), respectivamente?

En esos casos no sé qué fórmula aplicaste para \( f_r \): se define a la fuerza de rozamiento como el coeficiente de rozamiento cinético producto escalar fuerza normal.

Saludos

25 Septiembre, 2018, 10:42 pm
Respuesta #19

feriva

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No entiendo quiénes son \( f_r \) ni \( f_y \). ¿Acaso son la fuerza de rozamiento y la suma de fuerzas en \( y \), respectivamente?

En esos casos no sé qué fórmula aplicaste para \( f_r \): se define a la fuerza de rozamiento como el coeficiente de rozamiento cinético producto escalar fuerza normal.


Saludos

Claro, eso era. Si cuando digo que no me acuerdo... es que no me acuerdo :)

Spoiler
De ésta ya sí que me tengo que ir al asilo directamente...
[cerrar]

Saludos.