2) Una caja de madera de 12 kg se encuentra sobre un banco de trabajo horizontal; el coeficiente de fricción es tático (πs) entre las dos superficies es de 0.4 y el de fricción cinético (πk) es de 0.2. Determina la fuerza de fricción (f) que se ejerce sobre la caja si se le aplica una fuerza horizontal externa (F) cuya magnitud es: a) 15 N b) 30 N c) 60 N
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Explicación:
Si la fuerza es hacia abajo, la componente Fy se suma al peso, con lo que la
fuerza normal es N=p+Fy.
Sabiendo que la fuerza de rozamiento es
Fr = µ·N
Queda claro que en el caso de la fuerza de empuje hacia abajo hay que
vencer una fuerza de rozamiento mayor para mover la caja.
b) Veamos qué fuerza hay que ejercer en cada uno de los casos. En todos ellos
hay que ejercer una fuerza a lo largo del eje x igual y de sentido contrario a
la de rozamiento, para que se empiece a mover la caja
Fuerza hacia abajo:
Fcosθ = µ(mg + Fsenθ), con lo que 1
cos
mg F
sen
µ
θ µ θ
Fuerza hacia arriba:
Fcosθ = µ(mg - Fsenθ), con lo que 2
cos
mg F
sen
µ
θ µ θ = +
Fuerza horizontal:
F3 = µmg
De aquí se deduce que F2 < F3 < F1, como había predicho la lógica