Tren de dos ruedas (GIE)

De Laplace

1 Enunciado

Un sistema está formado por dos discos homogéneos de masa m y radio R. Los discos están conectados mediante una varilla de masa despreciable y longitud 4R. Los discos están unidos a la varilla mediante rodamientos que permiten el giro sin fricción. Ambos discos pueden rodar sin deslizar sobre una superficie horizontal en la que el coeficiente de rozamiento estático vale μ. Sea A el centro del disco delantero, B el del trasero, C el de contacto del disco delantero con el suelo y D el del trasero con el suelo.

Se tira del disco delantero mediante una fuerza constante horizontal .

1. Determine la aceleración de los centros de los dos discos cuando se ejerce esta fuerza.
2. Halle el valor de las fuerzas sobre los discos en los puntos C y D, de contacto de estos con el suelo, así como la tensión de la varilla.
3. Halle el máximo valor que puede tener F_A si no se desea que ninguno de los discos deslice. Si se alcanza este valor ¿Cuál es el primer disco que desliza, el delantero, el trasero, o ambos al mismo tiempo?

2 Aceleraciones

3 Fuerzas

4 Deslizamiento inminente