Mecánica EstáticaME0210

Semestre Otoño 2013Clase N°28

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazarfrancisco.jerez@inacapmail.cl

Semana N°15

Contenidos

1. Objetivos de la Clase.2. ¿Por qué estudiar el tema?3. Leyes de la Fricción Seca.4. Ángulos de Fricción.5. Problemas Propuestos.

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Objetivos de la Clase

1. Reconocer el concepto físico de fricción o rozamiento seco y la importancia que éste tiene en aplicaciones industriales, desde el punto de vista de la mecánica aplicada.

2. Identificar las layes de la fricción seca, considerando el significado físico de cada una de las variables fundamentales para el estudio de aplicaciones típicas.

3. Resolver problemas propuestos aplicando los conocimientos teóricos asociados a la fricción seca ya estudiados.

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

¿Por qué estudiar el Tema?

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

La fricción o rozamiento es un concepto fundamental en la mayoría de aplicaciones industriales conocidas, principalmente aquellas que tienen directa relación con la mecánica aplicada, las máquinas y diversos mecanismos.

¿Por qué estudiar el Tema?

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Leyes de la Fricción Seca

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Leyes de la Fricción Seca

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Fuerza de Fricción Estática

Fuerza resistente a las cargas aplicadas antes de que el sólido

comience el movimiento.

Donde:Fm : Fuerza de Fricción Estática Máxima.μs : Coeficiente de Fricción Estática.N : Componente Normal de Superficie.

Fuerza de Fricción Cinética

Fuerza resistente constante cuando el sólido ha comenzado

el movimiento.

Donde:Fk : Fuerza de Fricción Cinética.μk : Coeficiente de Fricción Cinética.N : Componente Normal de Superficie.

Leyes de la Fricción Seca

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Sin Fricción (Px = 0)

Sin Movimiento (Px < Fm)

Movimiento Inminente (Px = Fm)

Movimiento (Px > Fm)

Ángulos de Fricción

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Ángulo de Fricción Estática Ángulo de Fricción Cinética

Ángulos de Fricción

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Sin Fricción Sin Movimiento Movimiento Inminente Movimiento

Ángulos de Fricción

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Sin Fricción Sin Movimiento Movimiento Inminente Movimiento

Problemas Propuestos

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Problema N°1: La ménsula móvil que se muestra en la figura puede colocarse a cualquier altura a lo largo del tubo de 3 [in] de diámetro. Si el coeficiente de fricción estática entre el tubo y la ménsula es de 0,25 [-], determine la distancia mínima X a la cual se puede soportar la carga W, sin tomar en cuenta el peso de la ménsula.

Problemas Propuestos

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Problema N°2: El bloque A que pesa 20 [lbf] y el bloque B que pesa 40 [lbf] están en reposo sobre un plano inclinado como se muestra en la figura. Si el coeficiente de fricción estática entre todas las superficies de contacto es de 0,25 [-], determine el valor de θ requerido para que se inicie el movimiento.

Fuentes del Contenido

Profesor: Ing. Francisco Jerez Salazar

Beer, Johnston, Eisenberg – Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática – 8va. Edición – McGraw Hill, 2007.

Riley, Sturges – Ingeniería Mecánica, Estática – 2da. Edición – Editorial Reverté S.A., 1995.