Fuerza de fricción o rozamiento en N

COMPRENDES EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS A PARTIR DE LAS LEYES DE NEWTON
MASA Y PESO DE LOS OBJETOS:
El peso es la fuerza de atracción gravitacional que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que están a su alrededor.
La masa es una medida de la cantidad de materiales que posee un cuerpo. Es interesante el hecho de que el peso de un
cuerpo puede obtenerse al multiplicar la masa por la gravedad terrestre.
1N=
𝑘𝑔∗𝑚
𝑠2
m
W
d
g
En donde:
𝑘𝑔∗𝑚
W= Peso en 2 o N
𝑠
m = Masa en kg
𝑚
g = Gravedad en 𝑠2
FUERZAS DE FRICCIÓN O DE ROZAMIENTO: Es una fuerza que se opone al deslizamiento del objeto y que es paralela a
las superficies que están en contacto y de sentido contario a la fuerza que se aplica sobre el objeto.
La magnitud de la fuerza de fricción depende de:
a) El tipo de las superficies en contacto por ejemplo, madera, metal, plástico, cemento, etc.
b) El estado de las superficies, que pueden ser pulidas, rugosas, ásperas, etc.
c) De la fuerza de contacto entre ellas.
Existen dos tipos de fuerzas de fricción:
a) Fuerza de fricción estática: Es la reacción que presenta un objeto en reposo oponiéndose a su deslizamiento sobre
otra superficie.
b) Fuerza de fricción cinética: Es la fuerza que se requiere aplicar para que un objeto se deslice a velocidad constante
sobre otro.
FUERZA NORMAL: Es una fuerza de reacción que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre la misma. Esta
fuerza tendrá sentido contrario a la fuerza ejercida sobre la superficie (peso) pero será de igual magnitud. Se calcula
multiplicando la masa del objeto por la gravedad y su unidad de medida son los Newtons.
𝐹𝑁 = 𝑚𝑔
El valor de la fuerza de fricción es proporcional a la fuerza normal que un cuerpo ejerce sobre el otro, y a la constante de
proporcionalidad la cual se llama coeficiente de rozamiento (μ) y que depende del tipo de superficies.
En donde:
𝐹𝐹 = Fuerza de fricción o rozamiento en N
𝝁= Coeficiente de rozamiento (sin unidades de medida)
𝐹𝑁 = Fuerza Normal en N (1 𝑁 =
𝑘𝑔∗𝑚
)
𝑠2
DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE: Los diagramas de cuerpo libre consisten en representar para cada cuerpo las fuerzas
que actúan sobre él que son para poder hacer descomposición de las fuerzas que forman el sistema.
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LEYES DE NEWTON
a) PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA
"Todo cuerpo continua en su estado de reposo o movimiento uniforme en línea recta, a menos que sea forzado a
cambiar este estado por fuerzas ejercidas sobre él.”
b) SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY DE FUERZA
"La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración"
Esta relación, hallada por Newton es: ∑ 𝐹𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎𝑑𝑎𝑠 = 𝑚 ∙ 𝑎⃗ que simboliza la suma o resultante de todas las fuerzas
aplicadas sobre el cuerpo y m que es la masa de dicho cuerpo que opone resistencia a cambiar de movimiento.
c) TERCERA LEY DE NEWTON O PRINCIPIO DE ACCIÓN - REACCIÓN
"Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este ejerce sobre el primero una fuerza igual y en sentido opuesto".
Resuelve los siguientes problemas de fricción en superficies horizontales con velocidad constante (cuerpos que están
siendo jalados con un ángulo).
1. Calcular la fuerza que se debe aplicar para deslizar un bloque de 200 N con velocidad constante sobre una superficie
con coeficiente de fricción de 0.4 si se jala el bloque con un ángulo de 30°.
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2. (TAREA) Calcular la fuerza que se debe aplicar para deslizar al bloque de la siguiente figura a velocidad constante si
tiene un peso de 150 N y el coeficiente de fricción dinámica es de 0.3.
Resuelve los siguientes problemas de fricción en superficies horizontales con aceleración (cuerpos que están siendo
jalados con un ángulo).
1. Un bloque de 40 N es jalado con una fuerza de 15 N formando un ángulo de 25°. Si el bloque adquiere una
aceleración de 1.5 m/seg2, calcular el coeficiente de fricción dinámico.
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2. (TAREA) Se aplica una fuerza de 120 N sobre un bloque de 220 N como se observa en la figura. Si adquiere una
aceleración de 2 m/seg2, calcular el coeficiente de fricción dinámico entre las superficies.
Resuelve los siguientes problemas de fricción en planos inclinados con velocidad contante.
1. Un bloque de 30 N se desliza hacia arriba sobre una tabla al existir un coeficiente de fricción dinámico de 0.4.
Determinar la fuerza que se debe aplicar al bloque para que se mueva con una velocidad constante cuando la tabla
forma un ángulo de 20° con la horizontal.
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2. (TAREA) Un bloque de 50 N se quiere deslizar hacia arriba sobre una tabla existiendo un coeficiente de fricción de 0.3.
Calcular la fuerza que se debe aplicar al bloque para que se mueva con una velocidad constante si la tabla forma un
ángulo de 30° con respecto a la horizontal.
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FORMULARIO
W= Peso en
𝑘𝑔∗𝑚
𝑠2
oN
m = Masa en kg
𝑚
g = Gravedad en 𝑠2
1N
F= Fuerza en Newtons
𝑚 = Masa en kg
𝑚
a= Aceleración en 𝑠2
𝑘𝑔∗𝑚
= 𝑠2
𝐹𝐹 = Fuerza de fricción o rozamiento en N
𝝁= Coeficiente de rozamiento (sin
unidades de medida)
𝐹𝑁 = Fuerza Normal en N (1 𝑁 =
𝑘𝑔∗𝑚
)
𝑠2
DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES, VERTICALES, CON ÁNGULOS Y SOBRE PLANOS INCLINADOS
DESPLAZAMIENTO
Cuerpos jalados o
empujados con
cierto ángulo sobre
superficies
horizontales
Movimiento en
plano inclinado
FORMULAS
SI EL CUERPO NO SUFRE ACELERACIÓN
∑ 𝐹𝑥 = 0
∑ 𝐹𝑦 = 0
Descomposición:
𝐹𝑥 = 𝐹 cos 𝜃
Descomposición:
𝐹𝑦 = 𝐹 sen 𝜃
DIAGRAMA
SI EL CUERPO SUFRE ACELERACIÓN
∑ 𝐹𝑥 = 𝑚𝑎
∑ 𝐹𝑦 = 0
Descomposición:
𝐹𝑥 = 𝐹 cos 𝜃
Descomposición:
𝐹𝑦 = 𝐹 sen 𝜃
∑ 𝐹𝑥 = 0
∑ 𝐹𝑦 = 0
Descomposición:
𝑊𝑥 = 𝑊 sen 𝜃
Descomposición:
𝑊𝑦 = 𝑊 cos 𝜃
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