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Páginas: 8 (1988 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2012
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FUERZAS DE ROZAMIENTO
(deslizamiento) |IES La Magdalena.
Avilés. Asturias | |
[pic]
| |( s (Estático) |( k (Cinético) |
|Acero - acero |0,74|0,57 |
|Aluminio - acero |0,61 |0,47 |
|Cobre - acero |0,53 |0,36 |
Ejemplo 1
Un bloque de madera de 250 g descansa sobre un plano.Describir lo que ocurrirá si se comienza a tirar de él con una fuerza creciente y paralela al plano. Se sabe que el coeficiente de rozamiento estático vale 0,50 y el cinético 0,42.
Solución:
a) El diagrama de fuerzas actuantes sería:
Eje Y : N – P = 0. Luego N = P = m . g = 0,250 kg . 10 m/s2 = 2, 50 NLas ecuaciones que describen el movimiento del cuerpo serán (movimiento rectilíneo y uniformemente acelerado)
v = 3,8 t
s = 1,9 t2
Si en determinado momento (pongamos que a los 3 s de iniciarse el deslizamiento) la fuerza F se ajusta haciéndose igual a la fuerza de rozamiento cinético ¿qué pasará?
A los 3 s de iniciarseel deslizamiento el cuerpo llevará una velocidad de:
v (t = 3) = 3,8 x 3 = 11,4 m/s.
Como a partir de este instante se va a cumplir que F = Fk sucederá que a = 0. Por tanto, el cuerpo continuará moviéndose con movimiento rectilíneo y uniforme. Su velocidad se mantendrá inalterada en el valor de 24 m/s.
La gráfica v/t sería:
Ejemplo 2Un cuerpo de masa 300 g se encuentra apoyado en un plano inclinado 15 0. Si el coeficiente de rozamiento estático vale 0,40 y el cinético 0,30.
a) Comentar si el cuerpo deslizará por el plano o permanecerá quieto.
b) Si no desliza comentar qué se podría hacer para que bajara y calcular entonces la aceleración con la que desciende.
a) El diagrama de fuerzasserá:
La fuerza de rozamiento estática puede tomar un valor máximo dado por:
Fs = (s N = (s m g cos ( = 0,40 . 0,300 kg .10 m/s2 cos 15 0 = 1,16 N
La fuerza que tiende a hacerlo deslizar vale:
P sen ( = m g sen ( = 0,300 kg. 10 m/s2 sen 15 0 = 0,78 N
Por tanto la fuerza de rozamiento estática puede compensar ala componente del peso y el cuerpo no deslizará.
b) Para que el cuerpo descienda la componente del peso deberá ser mayor que el valor máximo de la fuerza de rozamiento estática. Cuando sea igual se cumplirá:
P sen ( = Fs
Por tanto cuando tg (= 0,40 ; ( = 21,8 0
Si el plano se inclina hasta este ángulo, el cuerpo (en teoría) no deslizaría,aunque bastaría tocarlo o una pequeña vibración para que se rompiera el equilibrio y comenzara a moverse. Si el ángulo supera este valor la fuerza de rozamiento estática no puede compensar a la componente del peso y el cuerpo comenzaría a deslizar.
Imaginemos que inclinamos el plano hasta 30 0.
La fuerza de rozamiento estático tendrá ahora un valor máximo dado por:
Fs =(s N = (s m g cos ( = 0,40 . 0,300 kg .10 m/s2 cos 30 0 = 1,04 N
Y la componente del peso paralela al plano valdrá:
P sen ( = m g sen ( = 0,300 kg. 10 m/s2 sen 30 0 =1,50 N
Su valor es superior al valor máximo que adquiere la fuerza de rozamiento estático. Por tanto la fuerza de rozamiento estática no puede compensar la componente del peso y comenzará a deslizar....
FUERZAS DE ROZAMIENTO
(deslizamiento) |IES La Magdalena.
Avilés. Asturias | |
[pic]
| |( s (Estático) |( k (Cinético) |
|Acero - acero |0,74|0,57 |
|Aluminio - acero |0,61 |0,47 |
|Cobre - acero |0,53 |0,36 |
Ejemplo 1
Un bloque de madera de 250 g descansa sobre un plano.Describir lo que ocurrirá si se comienza a tirar de él con una fuerza creciente y paralela al plano. Se sabe que el coeficiente de rozamiento estático vale 0,50 y el cinético 0,42.
Solución:
a) El diagrama de fuerzas actuantes sería:
Eje Y : N – P = 0. Luego N = P = m . g = 0,250 kg . 10 m/s2 = 2, 50 NLas ecuaciones que describen el movimiento del cuerpo serán (movimiento rectilíneo y uniformemente acelerado)
v = 3,8 t
s = 1,9 t2
Si en determinado momento (pongamos que a los 3 s de iniciarse el deslizamiento) la fuerza F se ajusta haciéndose igual a la fuerza de rozamiento cinético ¿qué pasará?
A los 3 s de iniciarseel deslizamiento el cuerpo llevará una velocidad de:
v (t = 3) = 3,8 x 3 = 11,4 m/s.
Como a partir de este instante se va a cumplir que F = Fk sucederá que a = 0. Por tanto, el cuerpo continuará moviéndose con movimiento rectilíneo y uniforme. Su velocidad se mantendrá inalterada en el valor de 24 m/s.
La gráfica v/t sería:
Ejemplo 2Un cuerpo de masa 300 g se encuentra apoyado en un plano inclinado 15 0. Si el coeficiente de rozamiento estático vale 0,40 y el cinético 0,30.
a) Comentar si el cuerpo deslizará por el plano o permanecerá quieto.
b) Si no desliza comentar qué se podría hacer para que bajara y calcular entonces la aceleración con la que desciende.
a) El diagrama de fuerzasserá:
La fuerza de rozamiento estática puede tomar un valor máximo dado por:
Fs = (s N = (s m g cos ( = 0,40 . 0,300 kg .10 m/s2 cos 15 0 = 1,16 N
La fuerza que tiende a hacerlo deslizar vale:
P sen ( = m g sen ( = 0,300 kg. 10 m/s2 sen 15 0 = 0,78 N
Por tanto la fuerza de rozamiento estática puede compensar ala componente del peso y el cuerpo no deslizará.
b) Para que el cuerpo descienda la componente del peso deberá ser mayor que el valor máximo de la fuerza de rozamiento estática. Cuando sea igual se cumplirá:
P sen ( = Fs
Por tanto cuando tg (= 0,40 ; ( = 21,8 0
Si el plano se inclina hasta este ángulo, el cuerpo (en teoría) no deslizaría,aunque bastaría tocarlo o una pequeña vibración para que se rompiera el equilibrio y comenzara a moverse. Si el ángulo supera este valor la fuerza de rozamiento estática no puede compensar a la componente del peso y el cuerpo comenzaría a deslizar.
Imaginemos que inclinamos el plano hasta 30 0.
La fuerza de rozamiento estático tendrá ahora un valor máximo dado por:
Fs =(s N = (s m g cos ( = 0,40 . 0,300 kg .10 m/s2 cos 30 0 = 1,04 N
Y la componente del peso paralela al plano valdrá:
P sen ( = m g sen ( = 0,300 kg. 10 m/s2 sen 30 0 =1,50 N
Su valor es superior al valor máximo que adquiere la fuerza de rozamiento estático. Por tanto la fuerza de rozamiento estática no puede compensar la componente del peso y comenzará a deslizar....
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