El clico del fosforo


UNIDAD III DINAMICA: Fuerzas de roce

Las fuerzas de roce: son fuerzas entre cuerpos en contacto, que por su naturaleza se oponen a cualquier tipo de movimiento de uno respecto al otro.

Si alguien quiere desplazar algo que está en el suelo hay que hacer un esfuerzo para sacar del reposo eso que se quiere mover, es la fuerza de roce estática la que se opone.
La fuerza de rozamiento es unafuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es una fuerza muy importante cuando se estudia el movimiento de los cuerpos. Es la causante, por ejemplo, de que podamos andar (cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, por ejemplo, que por una superficie con rozamiento como, por ejemplo, un suelo rugoso).
La experiencia nos muestra que:
La fuerza derozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto, pero sí depende de cual sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es más o menos rugosa.
Si se tiene un bloque en reposo sobre una mesa horizontal y se aplica una pequeña fuerza F (figura 4.4), el cuerpo no se moverá. Esto es debido a que existe una fuerza contraria (fuerzaque ejerce la superficie contra el bloque) a la que estamos aplicando que se opone a que el bloque se mueva. (Figura 4.4a). Esta fuerza de roce que actúa sobre los cuerpos en reposo se llama fuerza de roce estático, la escribiremos como Fe.
Si seguimos aumentando poco a poco la fuerza aplicada, la fuerza de roce estático aumentará también para oponerse a que el cuerpo se mueva…..llegará unmomento donde la fuerza aplicada venza a la máxima fuerza de roce estático, permitiendo que el cuerpo se mueva. La fuerza máxima de roce estático es igual a la mínima fuerza necesaria para iniciar el movimiento.

Cálculo de la Fe

Fe = . Fn

Siendo: Fe fuerza estática
Coeficiente estático de roce
Fn Fuerza normal

Al aumentar lafuerza aplicada a un valor mayor que Fe, entonces comienza el movimiento y el bloque acelera hacia la derecha. Cuando el bloque está en movimiento, aparece una fuerza de roce menor que la Fe máxima, llamada fuerza de roce cinética Fc. Esta fuerza de roce, también se opone al movimiento pero no es suficientemente grande para evitar que el bloque se mueva. (Figura 4.4b).

Si la fuerza aplicada esigual a la Fc, el bloque se mueve con velocidad constante. Si deja de actuar la fuerza aplicada, entonces la fuerza de roce, que continua actuando, se opone al movimiento hasta detener al bloque.




Experimentalmente se encuentra que para dos tipos de superficies dadas, las fuerzas de roce estática y cinética son aproximadamente independientes del tamaño del área de las superficies en contactoy son proporcionales a la fuerza normal N.



Cálculo de la fuerza de roce cinética

Fc = . Fn

Las expresiones de Fc y Fe son empíricas, no son leyes físicas fundamentales.
Los coeficientes de roce estático μe y cinético μc son constantes adimensionales.
Sus valores dependen de la naturaleza de las superficies en contacto y en general para un par de superficiesdadas μe máx > μc. Algunos valores de los coeficientes de roce se dan en la siguiente tabla



Recuerden: las fuerzas de fricción son siempre opuestas al movimiento, si un bloque se mueve hacia la derecha, la fuerza de roce será hacia la izquierda y si el bloque se mueve hacia la izquierda, la fuerza de roce será hacia la derecha.

Ejemplos:

1, Se da un impulso a un bloque de 5Kg, de talmodo que comienza a deslizarse hacia la derecha, (figura), sobre una superficie horizontal áspera, con una velocidad inicial de 4 m/seg. Si el coeficiente de roce cinético es de 0.2. ¿Qué distancia recorrerá antes de entrar en reposo?

||
N





Fc P



2. Un niño parte del reposo en la parte superior de una rampa de 45° que tiene una longitud total de 7metros. Si el coeficiente...