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3.2. Fuerzas de rozamiento

                                                Sabemos, por experiencia, que para arrastrar un objeto pesado
                                                sobre una superficie debemos ejercer una fuerza considerable. Si
                                                la fuerza que aplicamos no es suficiente, el objeto no se moverá.

                                                Lo que ocurre es que entre un cuerpo y la superficie sobre la cual
                                                se apoya o se desplaza aparece una fuerza que se opone al mo-
                                         F
                                                vimiento y que recibe el nombre de fuerza de rozamiento.
                                          r
              http://goo.gl/eEFrfS  F               Llamamos fuerza de rozamiento, F , a la fuerza que aparece en
                                                                                   r
                                                    la superficie de contacto de los cuerpos, oponiéndose al movi-
                                                    miento de estos.


                                       F r
                                            Características de la fuerza de rozamiento

                 •   Siempre es paralela a la superficie de contacto y   •   La fuerza de rozamiento no depende del área
                    tiene sentido contrario al movimiento que efectúa   de contacto de los cuerpos, esto se ha compro-
                                           F
                    el cuerpo o al que se pretende provocar en él.    bado experimentalmente.
                 •   Depende de la naturaleza y del estado de las                F  = µ ∙ N
                    superficies de los cuerpos, pero no del área de               r
                    contacto. Cuanto más lisas sean estas superficies,   La constante  de proporcionalidad  recibe  el
                    menor será la fuerza de rozamiento.             nombre de coeficiente de rozamiento, µ.
                 •   La fuerza de rozamiento que se opone al inicio de   En el caso de un cuerpo en reposo, la fuerza de
                    un movimiento es mayor que la fuerza que existe   rozamiento estática, compensa exactamente
                    cuando el cuerpo ya está en movimiento.         la fuerza  aplicada en  la dirección  paralela  a
                 •  En el caso de un cuerpo en movimiento, es pro-  la superficie de contacto, hasta llegar a un valor
                                                                    máximo. Cuando se alcanza este valor, el cuer-

                    porcional a la fuerza normal que se ejerce entre   po comienza a deslizarse,  y actúa sobre él una
                    las dos superficies en contacto.
                                                                    fuerza de rozamiento cinética.

                 Sobre un cuerpo de 10 kg, que inicialmente está en   = 10 kg ∙ 9,8  m 2  = 98 N
              Ejemplo 7  de 80 N en la dirección paralela al plano. Si el coefi-  Aplicamos la ley fundamental de la dinámica.
                 reposo sobre un plano horizontal, se aplica una fuerza
                                                                                s
                                                                     F = µ ∙ N = 0,5 ∙ 98 N = 49 N
                                                                      r
                 ciente de rozamiento para el cuerpo en movimiento
                 vale  0,5,  calcula: a. La aceleración del cuerpo; b. La
                 velocidad que alcanza en 10 s y la distancia recorri-    = 10 kg ∙ 9,8  F - F r  =  (80 - 49) N  =  3,1   m
                 da en este tiempo.                                               m         10 kg           s 2
                 —Representamos las fuerzas que actúan sobre el     b. Para determinar la velocidad y la distancia re-
                   cuerpo.                                             corrida, aplicamos las ecuaciones del MRUA.
                 La normal N y el peso p se compensan.     N                                 m            m
                 Por tanto, la resultante es F - F .                     v = v  + a ∙ t = 0 + 3,1  2  ∙ 10 s = 31
                                                                              0
                 a. Calculamos la normal y   r                                     1         s  1          s
                 la fuerza de rozamiento.                            F   x = v ∙t +  a ∙t  = 0 +  ∙ 3,1   m  ∙ (10s )
                                                                                                              2
                                                                                        2
                                                                              0                        2
                                                                                   2           2      s
                 N = p = m ∙ g =                     F r
                                                                         x =155 m
                                                            p
           Prohibida su reproducción  12.  Dibuja un esquema de las fuerzas que actúan sobre   14.  Explica por qué cuando un automóvil toma una   Actividades
                    los siguientes cuerpos:
                                                                    curva sobre un pavimento helado corre el riesgo
                                                                    de deslizarse.
                    a.   Una estatua fija en un pedestal;
                                                                 15.  Un armario de 120 kg es empujado con una fuerza ho-
                    b.  Una mesa apoyada en el suelo sobre la cual se
                       ejerce una fuerza vertical hacia abajo.
                                                                    el cuerpo en movimiento vale 0,4, calcula: a. la ace-
                 13.  Un baúl de 10,5 kg está apoyado en el suelo. Si se tira   rizontal de 580 N. Si el coeficiente de rozamiento para
                                                                    leración que adquiere; b. la velocidad y la distancia
                    de él verticalmente hacia arriba con una fuerza de   recorrida en 5 s.
                    52,9 N, determina el valor de la normal.
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