Fuerza de fricción

Fricción estática

f s=μ FN

Donde fs= fuerza de fricción estáticaµ= coeficiente de fricción estáticoFN= fuerza normal

Fricción cinética o dinámica

f s=μ FN

Donde fs= fuerza de fricción dinámicaµ= coeficiente de fricción dinámicoFN= fuerza normal

Ventajas y desventajas de la fricción

Ventajas: gracias a la fricción podemos caminar, escribir, sostener objetos, frenar un coche. Y cuando llueve el rozamiento del aire evita que la lluvia llegue a gran velocidad, y frena también los meteoritos que vienen del espacio.

Desventajas: desgaste en los zapatos, ropa, neumáticos, pisos, alfombras, etc.; la energía suministrada a las maquinas se pierde en calor que se produce por la fricción.

Pero la fricción se puede aumentar o disminuir a conveniencia, así para evitar el desgaste en automóviles u otras máquinas se usan lubricantes.

Para visualizar el concepto de fricción tomemos como ejemplo un bloque de madera que se desliza sobre una mesa. Suponga que podemos medir con un dinamómetro la fuerza con la que lo jalamos, como el bloque no se mueve entonces la fricción debe ser igual a la fuerza que se aplica (2N). Luego agregamos 4 bloques más y construimos una tablita.

Fuerza de fricción

1. Un instante antes de que una viga de madera de 490N comience a deslizarse sobre una superficie horizontal de cemento, se aplica una fuerza máxima de fricción estática de 392N, calcular el coeficiente de fricción estático entre la madera y el cemento.

2. Para que un bloque de madera de 60N iniciara su deslizamiento a velocidad constante se aplicó una fuerza de 21N, calcula el coeficiente de fricción cinético.

3. Se aplica una fuerza cuyo valor es de 76 N sobre un cuerpo para deslizarlo a velocidad constante sobre una superficie horizontal. Si la masa del cuerpo es de 22Kg, ¿Cuál es el coeficiente de fricción dinámico? 

4. Calcula el valor de la fuerza que se debe aplicar para deslizar un bloque de200N con velocidad constante sobre una superficie con coeficiente de fricción igual a 0.4, al presentarse las siguientes situaciones:a) Se empuja el bloque con un ángulo de 30º.b) Se jala el bloque con un ángulo de 30º.

5. Calcular la fuerza que se debe aplicar para deslizar un bloque a velocidad constante si tiene un peso de 150N y el coeficiente de fricción cinético es 0.3. Suponga que la fuerza se aplica con un ángulo de 20o.

6. Se aplica una fuerza de 40N durante 5s, sobre un bloque de 90N, para desplazarlo sobre una superficie horizontal, con coeficiente de fricción cinético de 0.27. Calcular la aceleración del bloque y la velocidad que lleva a los 5s.

7. Una motocicleta cuyo peso es de 1800N se mueve a una velocidad de 60km/h. Al aplicar los frenos se detiene a una distancia de 25m. Calcular la fuerza de fricción promedio que la detiene.

8. Un bloque de 50N se desliza sobre una tabla con coeficiente de fricción cinético de 0.3. Calcular la

fuerza que debe aplicar el bloque para que se mueva con velocidad constante sia) La tabla se encuentra sobre una superficie

horizontalb) La tabla forma un ángulo de 30o con la

horizontal.

Propuestos

9. Un bloque de madera de 20N comience a deslizarse sobre una superficie horizontal de cemento, se aplica una fuerza máxima de fricción estática de 12N, calcular el coeficiente de fricción estático entre la madera y el cemento.

10. Se aplica una fuerza cuyo valor es de 85 N sobre un cuerpo para deslizarlo a velocidad constante sobre una superficie horizontal. Si la masa del cuerpo es de 21.7Kg, ¿Cuál es el coeficiente de fricción dinámico? 

11. Calcular la fuerza que se debe aplicar a un bloque de 200N a velocidad constante y el coeficiente de fricción cinético es 0.4. Suponga que la fuerza se aplica con un ángulo de 30o.

12. Se aplica una fuerza de 25N durante 4s, sobre un bloque de 55N, para desplazarlo sobre una superficie horizontal, con coeficiente de fricción cinético de 0.3. Calcular la aceleración del bloque y la velocidad que lleva a los 4s y la distancia recorrida.

13. Una camión cuyo peso es de 98000N se mueve a una velocidad de 70km/h. Al aplicar los frenos se detiene a una distancia de 100m. Calcular la fuerza de fricción promedio que la detiene.

14. Un bloque de 30N se desliza sobre una tabla con coeficiente de fricción cinético de 0.4. Determine la fuerza que debe aplicar el bloque para que se mueva con velocidad constante cuandoc) La tabla se encuentra sobre una superficie

horizontald) La tabla forma un ángulo de 20o con la

horizontal.