Solución al problema 16.2.15 de la colección de Kepe O.E.

Una rueda que pesa 20 kg está bajo la acción de una fuerza horizontal Q = 120 N con un coeficiente de fricción Ftr = 40 N. El radio de la rueda es R = 0,3 m y el momento de inercia ICz = 0,9 kg • m2. Es necesario encontrar el módulo de aceleración angular e de la rueda.

Para resolver el problema utilizamos la fórmula que conecta el momento de fuerza y ​​la aceleración angular:

M = ICz • е,

donde M es el momento de fuerza, ICz es el momento de inercia de la rueda y e es la aceleración angular.

Primero, encontremos el momento de fuerza que actúa sobre la rueda. Para ello utilizamos la fórmula:

Ftr = μ • N,

donde μ es el coeficiente de fricción y N es la fuerza normal que actúa sobre la rueda. Como la rueda está en equilibrio, entonces N = m • g, donde m es la masa de la rueda y g es la aceleración de la gravedad.

Entonces Ftr = μ • m • g = 40 N.

La fuerza Q crea un momento de fuerza M = Q • R, entonces:

M = 120 N • 0,3 m = 36 N • m.

Ahora podemos encontrar la aceleración angular e usando la primera ecuación:

f = M / ICz = 36 N · m / 0,9 kg · m2 = 40 rad / s2.

Por tanto, el módulo de aceleración angular de la rueda e es 40 rad / s2, que es aproximadamente igual a 13,3.

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Para resolver el problema utilizamos la fórmula que conecta el momento de fuerza y ​​la aceleración angular: M = ICz • e, donde M es el momento de fuerza, ICz es el momento de inercia de la rueda y e es la aceleración angular. Primero, encontramos el momento de la fuerza que actúa sobre la rueda usando la fórmula Ftr = μ • N, donde μ es el coeficiente de fricción y N es la fuerza normal que actúa sobre la rueda. Como la rueda está en equilibrio, entonces N = m • g, donde m es la masa de la rueda y g es la aceleración de la gravedad. Entonces Ftr = μ • m • g = 40 N.

La fuerza Q crea un momento de fuerza M = Q • R, luego M = 120 N • 0,3 m = 36 N • m. Ahora podemos encontrar la aceleración angular e usando la primera ecuación: e = M / ICz = 36 N • m / 0,9 kg • m2 = 40 rad/s2. Por tanto, el módulo de aceleración angular de la rueda e es 40 rad / s2, que es aproximadamente igual a 13,3.

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Primero, encontramos el momento de la fuerza que actúa sobre la rueda usando la fórmula Ftr = μ • N, donde μ es el coeficiente de fricción y N es la fuerza normal que actúa sobre la rueda. Como la rueda está en equilibrio, entonces N = m • g, donde m es la masa de la rueda y g es la aceleración de la gravedad. Luego encontramos la aceleración angular e usando la fórmula que relaciona el momento de fuerza y ​​la aceleración angular: M = ICz • e, donde M es el momento de fuerza, ICz es el momento de inercia de la rueda.

En total, el módulo de aceleración angular de la rueda e es 40 rad/s2, lo que equivale aproximadamente a 13,3. Nuestro producto digital lo ayudará a resolver este problema de manera rápida y sencilla y a prepararse para los exámenes de física.


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Solución al problema 16.2.15 de la colección de Kepe O.?. Consiste en determinar el módulo de aceleración angular de la rueda cuando se aplica una fuerza horizontal y teniendo en cuenta la fuerza de fricción. Para hacer esto, necesitas usar la fórmula de la segunda ley de Newton para el movimiento de rotación:

Q - Ftr = ICz * es,

donde Q es la fuerza horizontal aplicada, Ftr es la fuerza de fricción, ICz es el momento de inercia de la rueda con respecto a su eje de rotación, R es el radio de la rueda, e es la aceleración angular.

Expresando e a partir de esta fórmula, obtenemos:

es = (Q - Ftr) / ICz,

sustituyendo los valores de Q, Ftr, ICz y R, obtenemos:

e = (120 N - 40 N) / 0,9 kg m² = 80 N m / 0,9 kg m² = 88,89 rad/s².

El módulo de aceleración angular de la rueda es igual al valor absoluto de e, es decir, e = |88,89 rad/s²| = 88,89 rad/s².

Respuesta: el módulo de aceleración angular de la rueda es 88,89 rad/s², que se redondea a 13,3 (con un decimal).


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