Juan quiere arrastrar una caja por el piso de su habitación (figura 3.16). La masa de la caja es de 9.3 kg y los coeficientes de fricción estática y cinética son 0.8 y 0.5 respectivamente.
A) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para empezar a mover la caja?
B) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para mantener la caja en movimiento?
Respuestas a la pregunta
A) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para empezar a mover la caja
Para que el objeto se ponga en movimiento, la fuerza aplicada debe ser igual a la fuerza de fricción estática, esto es:
F = frs
Pero sabemos que la fuerza de rozamiento estática está dado por el producto del coeficiente de fricción estático por la fuerza Normal del cuerpo:
F = μs·N
El valor de la normal para una caja en reposo en un plano horizontal es igual al valor del peso del objeto, por tanto:
F = μs·m·g
F = (0.8)(9.3 kg)(9.8 m/s²)
F = 72.912 N
B) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para mantener la caja en movimiento?
Para mantener la caja en movimiento a una velocidad constante, la fuerza aplicada debe ser igual a la fuerza de fricción cinética:
F = frc
Pero sabemos que la fuerza de rozamiento cinética está dado por el producto del coeficiente de fricción cinético por la fuerza Normal del cuerpo:
F = μs·N
Del inciso anterior sabemos que N = mg, por tanto:
F = μc·m·g
F = (0.5)(9.3 kg)(9.8 m/s²)