Examen diciembre 2009. Ej 2

Examen diciembre 2009. Ej 2

de Manuela Lissete Revetria Belén -
Número de respuestas: 2

No entiendo cómo saber para qué lado quedan los rozamientos sabiendo los giros de los discos.


En respuesta a Manuela Lissete Revetria Belén

Re: Examen diciembre 2009. Ej 2

de Nicolás Casaballe -

Buenas. Como regla general, la fricción (dinámica) siempre va en sentido opuesto al deslizamiento relativo entre las superficies.

Por ejemplo, si un cuerpo A está en contacto con otro cuerpo B, y la superficie de A se mueve hacia la derecha, el cuerpo B ejerce sobre A una fricción hacia la izquierda. De paso, por el principio de acción y reacción, el cuerpo A ejerce una fuerza sobre B hacia la derecha; también podemos pensar que está última es producto de la fricción entre A y B, y en este caso apunta en la dirección contraria al deslizamiento relativo del cuerpo B con respecto al A.

Para un problema como el del examen hay que comparar (los sentidos de) las velocidades de los puntos de contacto entre los distintos cuerpos, en cada tiempo. A modo ilustrativo, en el instante inicial podemos ver que el punto más alto del disco izquierdo se está moviendo hacia la derecha. En ese momento, está tocando un punto de la barra que está en reposo (de acuerdo con los datos del enunciado). Entonces el punto del disco se mueve hacia la derecha en relación a la superficie de la barra, y por lo tanto el disco recibe una fuerza de fricción hacia la derecha. Análogamente, el punto de la barra se desliza hacia la izquierda, en relación a un sistema en el que el punto superior del disco apareciera en reposo. Entonces la barra experimenta una fricción hacia la derecha, realizada por ese disco.

¿Se entiende?

Para practicar, es interesante ver cómo se aplica un razonamiento similar al contacto entre la barra y el otro disco. Una pregunta más avanzada, para poner a prueba la comprensión del tema: si nos dan unas condiciones iniciales arbitrarias para este ejercicio (velocidad angular de cada disco arbitraria y valor arbitrario de \dot x (0) ), ¿cómo podemos averiguar el sentido del desplazamiento relativo entre las superficies y, a partir de ahí, el sentido de las fuerzas de fricción?

Saludos,

NC 

En respuesta a Nicolás Casaballe

Re: Examen diciembre 2009. Ej 2

de Manuela Lissete Revetria Belén -

Se entiende! Muchas gracias.

¿tiene sentido siempre pensarlo en el instante inicial? Porque lo que me mareó fue que me imaginé los rigidos pasado un tiempo. Pero en realidad ahí no sé qué pasa con la barra. Sería el caso que me planteás, donde tendría que saber la velocidad relativa, ¿no?

Teniendo la velocidad angular del disco, tendría la velocidad del punto del disco en contacto con la barra y se la restaría a la velocidad de la barra para saber la velocidad relativa con su sentido y de ahí para dónde el rozamiento dinámico. En este caso, no necesariamente los rozamientos en ambos discos tienen que ser opuestos (teniendo las velocidades angulares opuestas como en el ejercicio), ahí ya depende de los valores dados, ¿no?