¿Cómo puedo calcular la desaceleración debido a la fricción?

Me preguntaba, ¿cómo puedo calcular las desaceleraciones de un objeto debido a la fricción y, por lo tanto, encontrar la distancia máxima que puede alcanzar?

Si conoce la velocidad del objeto antes de que la fricción comience a detenerlo, puede calcular la distancia de frenado utilizando el teorema del trabajo y la energía, que establece que el trabajo neto realizado sobre un objeto es igual a su cambio en la energía cinética. Si la única fuerza que actúa sobre el objeto que lo detiene es la fuerza de fricción, entonces

$$W_{net}=μmgd=\frac{mv^2}{2}$$

$$μgd=\frac{v^2}{2}$$

$$d=\frac{v^2}{2μg}$$

Dónde$d$= distancia de parada,$v$= velocidad del objeto antes de encontrar la fricción,$μ$= el coeficiente de fricción y$g$= aceleración debida a la gravedad. En el caso de la distancia de frenado del vehículo, si el automóvil patina, se utiliza el coeficiente de fricción cinética entre las llantas y la carretera. Si las ruedas continúan rodando, usa el coeficiente de fricción estática. En general, la resistencia a la rodadura se puede ignorar.

Puede calcular la magnitud de la desaceleración a partir de la segunda ley de Newton

$$a=\frac{F}{m}=\frac{μmg}{m}=μg$$

Y finalmente puedes calcular el tiempo de parada desde

$$d=\frac{at^2}{2}$$

$$t=\sqrt \frac{2d}{a}$$

Espero que esto ayude.

Bueno, g×coeficiente de fricción estática es una forma incorrecta de encontrar la desaceleración debido a la fricción.

La primera razón obvia es que si el objeto se está moviendo, entonces entra en juego la fricción cinética, o bien, la fricción de rodadura entra en juego en condiciones reales de rodadura.

Solo en un escenario de rodadura pura perfectamente ideal podemos tomar la fricción estática en nuestros cálculos.

Sin embargo, la mayoría de las preguntas se refieren a casos ideales, por lo que esta parte es correcta en su mayor parte.

Además, el otro término "g" sería correcto solo en casos como un automóvil que viaja en una carretera recta, etc.

Si el objeto estuviera viajando en una pendiente, su fórmula le daría un valor incorrecto.

Esto se debe a cómo se define la fricción.

Cuando un objeto se mueve Fricción = Coeficiente de fricción cinética × Fuerza normal

Solo en una superficie plana la fuerza normal sería mg.

En un plano inclinado en un ángulo$\theta$con el suelo, sería$mg \cos\theta$

Así que la desaceleración aquí tendría un gcos$\theta$término en lugar del término g en su fórmula.

¡Espero que haya ayudado!