Leyes de newton

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La fuerza de fricción se da a partir del contacto entre dos cuerpos. En realidad, éste efecto siempre está presente en el movimiento de un cuerpo debido a que siempre se desplaza haciendo contacto con otro (el aire en la mayoría de los casos); en algunos casos, éste efecto es muy pequeño y es una buena aproximación despreciar su valor, pero en otros, es necesario tomar en cuenta ésta fuerza,debido a que determina el valor del movimiento.
 

 
Fricción cinética.
Cuando un cuerpo descansa sobre una superficie, podemos expresar la fuerza de contacto (por tercera ley del movimiento) en términos de sus componentes paralela y perpendicular a la superficie: la componente perpendicular es la fuerza normal N y la paralela a la superficie es la de fricción Ff. La dirección de Ff siempre esopuesta al movimiento relativo de las dos superficies.
El tipo de fricción que actúa cuando un cuerpo se desliza sobre una superficie es la fuerza de fricción cinética, Ffk (*). Ésta fuerza es proporcional a la normal: Ffk α N.
La constante de proporcionalidad para la relación anterior recibe el nombre de coneficiente de fricción cinética µk y su valor depende de la superficie: mientras mas lisa(como el lago congelado del ejemplo de la lección anterior) es la superficie, menor será el valor de la constante. Entonces, la fuerza de fricción cinética se define como:
Ffk = µk * N
 
Ésta es una ecuación escalar y válida solo para las magnitudes de las componentes de la fuerza de contacto.
 
La fuerza de fricción también puede actuar cuando no hay movimiento. En éste caso recibe el nombrede fuerza de fricción estática Ffs. Suponga que una persona empuja una caja sobre el piso tratando de moverla, pero no lo consigue, debido a que el piso ejerce una fuerza Ffs. Ésta fuerza también es proporcional a la normal y la constante de proporcionalidad se conoce como coeficiente de fricción estática µs. En algún punto, Ff es mayor que µs*N, que es cuando hay movimiento y Ff es Ffk = µk * N.Pero, mientras no exista movimiento, Ff es:
Ffs ≤ µs * N.
 
Es decir, Ffs está entre 0 y (µs * N).
En la vida cotidiana, el término trabajo se relaciona con cualquier actividad que requiere algún tipo de esfuerzo físico o mental. En la mecánica y estudio de la cinética, éstos esfuerzos son fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo desplazándolo cierta distancia desde su punto inicial; porlo tanto, siempre que una fuerza actúa a lo largo de una distancia, sobre una partícula, se realiza trabajo*. Su valor se relaciona con el valor de la fuerza aplicada y el desplazamiento causado por la fuerza.
Considere las siguientes figuras. Ignore el efecto de la fricción en la superficie plana. La fuerza Fa está aplicada verticalmente sobre el objeto; pero ésta fuerza no logra desplazar alobjeto por el eje x, debido a que la fuerza resultante no tiene componente en ése eje, y por la segunda ley del movimiento, éste objeto no tiene aceleración en ésa dirección.

 
La fuerza Fb logra desplazar cierta distancia al objeto por la superficie plana, debido a que tiene una componente paralela al movimiento, y el objeto obtiene una componente en x de la aceleración.

 
 
La fuerza Fcdesplaza al objeto cierta distancia d, mayor al de la fuerza Fb, debido a que la fuerza está totalmente en dirección al desplazamiento.

 
Por lo anterior, el trabajo mecánico W es realizado por la componente paralela al desplazamiento d de la fuerza que lo realiza, y se define como:
W = F*d.
Donde F es la fuerza paralela al desplazamiento que realiza trabajo. El trabajo total realizadosobre una partícula es el producto de la fuerza resultante por el valor del desplazamiento d.
 
La expresión anterior que define el trabajo W es un producto escalar, y sólo interesa la magnitud y sentido de F y d. Es decir, a partir de un marco de referencia propuesto, se puede obtener un trabajo negativo si la fuerza está dirigida en sentido contrario al desplazamiento, como una fuerza de...
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