¿Cómo se calcula la fuerza de choque?
Un auto elevador con ruedas maciza (3) se desliza a una velocidad de 10Km/h sobre una superficie plana de hormigo y con un peso de 2000Kg al pasar sobre una junta del hormigón las ruedas chocan contra el filo de una de las placas produciendo un impacto neto sobre este, rompiéndolo.
¿Cómo puedo calcular la fuerza de ese impacto, para saber con que material repara el filo sin que este se vuelva a romper?
¿Cómo puedo calcular la fuerza de ese impacto, para saber con que material repara el filo sin que este se vuelva a romper?
1 respuesta
Respuesta de leviatanxxi
1
Es absolutamente imposible responder a esa pregunta.
En primer lugar, lo más probable es que las placas no estén perfectamente niveladas, por lo que sería imprescindible saber qué diferencia de altura hay entre ellas, para poder calcular el ángulo de impacto, necesario para descomponer la fuerza. Además, si el suelo no está perfectamente horizontal, lo que es realmente difícil, el cálculo tampoco sería riguroso, pues haría falta conocer el ángulo de inclinación del suelo.
Incluso en el caso de que las placas de hormigón perfectamente niveladas y horizontales, deberíamos conocer el coeficiente de elasticidad de las ruedas, para tener en cuenta la absorción del golpe que puede hacer cada una de las ruedas.
Como ves, lamento no poder ayudarte, pero es imposible hacer ese cálculo con los datos con los que contamos.
En primer lugar, lo más probable es que las placas no estén perfectamente niveladas, por lo que sería imprescindible saber qué diferencia de altura hay entre ellas, para poder calcular el ángulo de impacto, necesario para descomponer la fuerza. Además, si el suelo no está perfectamente horizontal, lo que es realmente difícil, el cálculo tampoco sería riguroso, pues haría falta conocer el ángulo de inclinación del suelo.
Incluso en el caso de que las placas de hormigón perfectamente niveladas y horizontales, deberíamos conocer el coeficiente de elasticidad de las ruedas, para tener en cuenta la absorción del golpe que puede hacer cada una de las ruedas.
Como ves, lamento no poder ayudarte, pero es imposible hacer ese cálculo con los datos con los que contamos.
Más datos, las placas de hormigón están perfectamente niveladas y no hay diferencia de altura entre ellas y ambas placas están separadas unos 10 mm, el coeficiente de dilatación de la rueda podemos despreciarlo o tomar en cuenta que es de acero, y tiene un diámetro de 250 mm.
También podemos despresar el coeficiente de rozamiento de las ruedas contra el piso ya que no necesito un cálculo tan riguroso.
Gracias.
También podemos despresar el coeficiente de rozamiento de las ruedas contra el piso ya que no necesito un cálculo tan riguroso.
Gracias.
Perdona la tardanza; he estado de viaje.
Aviso ya de que la solución al ejercicio no va a ser en absoluto rigurosa, ya que el supuesto que planteas tiene unas condiciones un poco extrañas.
1. El objeto se mueve a velocidad constante, por lo que no hay aceleración, y todas las fuerzas que actúen sobre el objeto se anularán entre sí.
2. No existe fuerza de rozamiento, por lo que tampoco podrá existir ninguna fuerza horizontal sobre el carro (por lo expuesto en el apartado anterior)
3. El objeto tiene masa y descansa sobre el suelo, por lo que en vertical exixtirá un peso y una normal a la superficie, ya que el movimiento es perfectamente horizontal y las placas están perfectamente niveladas.
4. Debemos ignorar el coeficiente de elasticidad de las ruedas, por lo que éstas no absorberán energía en el impacto.
Con estas condiciones, la fuerza de choque contra la placa tendría únicamente el valor del peso del carro elevador, que se calcula como:
P = m · g = 2000 · 9,8 = 19600 newtons.
Aviso ya de que la solución al ejercicio no va a ser en absoluto rigurosa, ya que el supuesto que planteas tiene unas condiciones un poco extrañas.
1. El objeto se mueve a velocidad constante, por lo que no hay aceleración, y todas las fuerzas que actúen sobre el objeto se anularán entre sí.
2. No existe fuerza de rozamiento, por lo que tampoco podrá existir ninguna fuerza horizontal sobre el carro (por lo expuesto en el apartado anterior)
3. El objeto tiene masa y descansa sobre el suelo, por lo que en vertical exixtirá un peso y una normal a la superficie, ya que el movimiento es perfectamente horizontal y las placas están perfectamente niveladas.
4. Debemos ignorar el coeficiente de elasticidad de las ruedas, por lo que éstas no absorberán energía en el impacto.
Con estas condiciones, la fuerza de choque contra la placa tendría únicamente el valor del peso del carro elevador, que se calcula como:
P = m · g = 2000 · 9,8 = 19600 newtons.
