Angulo de friccion

A veces resulta conveniente reemplazar la fuerza normal N y la fuerza de fricción F por su resultante R. Consideremos un bloque de peso W que descansa sobre una superficie horizontal plana. Si no seaplica ninguna fuerza horizontal sobre el bloque, la resultante R se reduce a la fuerza normal N (Fig. 8.3a). Pero si la fuerza aplicada, P tiene una componente horizontal Px que tiende a mover albloque, la fuerza R tendrá una componente horizontal F por lo que formará, cierto ángulo Φ con la normal a la superficie (Fig. 8.3b). Si se incrementa Px hasta que el movimiento sea inminente, el ánguloentre R y la vertical aunmenta hasta alcanzar un valor máximo (Fig. 8.3c). A este valor se le llama ángulo de fricción estática y se le denota por Φs. A partir de la geometría de la figura 8.3cnotamos que:

Si el bloque comienza a moverse, la magnitud de la fuerza de fricción cambia súbitamente a Fk; de la misma manera el ángulo Φ entre R y N cambia y adquiere un valor más pequeño por Φkllamado ángulo de fricción cinética (Fig.8.3d). con base en la geometría de la figura 8.3d, se escribe

Se demostrara con otro ejemplo de cómo el angulo de friccion se puede utiliza con ventaja para elanálisis de cierto tipo de problemas. Consideremos un bloque que descansa sobre una tabla y que está sujeto sólo a la fuerza de reacción R de la tabla y a su propio peso W. Si la tabla se haya enposición horizontal, la fuerza R ejercida por la tabla sobre el bloque es perpendicular a la tabla y contrarresta al peso W (Fig. 84a). Si la tabla se encuentra inclinada un ángulo pequeño θ, la fuerza Rse desvía de la perpendicular a la tabla un ángulo θ y sigue contrarrestando a W (Fig. 8.4b); por lo tanto, R tendrá una componente normal N de magnitud N = W cos θ y una componente tangencial F demagnitud F = W senθ.
Si seguimos incrementando el ángulo de inclinación llegará el momento en que el movimiento sea inminente. En ese momento el ángulo que forma R y la normal alcanzará su valor...