Enunciado

dificultad

Lanzamos una bola de 2 kg de peso en linea recta a una velocidad de 4 m/s rodando por el suelo. Sabiendo que recorre 20 m antes de detenerse y suponiendo que la fricción con el aire es nula, calcula el valor de la fuerza de rozamiento con el suelo.


Solución

Datos

  • Masa del cuerpo: m = 2 kg
  • Velocidad del cuerpo (módulo): v = 4 m/s
  • Desplazamiento (módulo): ∆r = 20 m

Consideraciones previas

  • Para el estudio que nos ocupa, podemos considerar que la energía potencial es nula y por tanto el incremento de la energía mecánica coincide con el incremento de la energía cinética
  • Dado que el cuerpo acaba deteniéndose, la energía cinética final es cero (Ecf=0 )
  • El ángulo que forma la fuerza de rozamiento con el vector desplazamiento es de 180 grados (π rad)

Resolución

Con las consideraciones anteriores nos queda:

Em=Ec=Ecf-Eci=-12·m·vi2=-12·2·42=-16J 

Em=Wnc=Fnc·r=Fnc·r·cosπ;Fnc=-Emr=-(-16)20=0.8 N 

Ficha de fórmulas

Estas son las principales fórmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teoría de los apartados relacionados. Además, en ellos encontrarás, bajo la pestaña Fórmulas, los códigos que te permitirán integrar estas fórmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.

Fórmulas
Apartados relacionados
Wnc=Em
Ec=12·m·v2