Tiramos de un bloque de masa 20 kg apoyado en una superficie horizontal con una fuerza paralela al suelo de 50 N. Sabiendo que su coeficiente de rozamiento estático es µ = 0,5 calcula:a) La fuerza de rozamiento.
b) Los valores de la fuerza de rozamiento máximo y mínimo cuando arrastramos con fuerzas comprendidas entre 30 N y 120 N.
c) Que condiciones ayudan al aumentar la fuerza de tracción hasta que el cuerpo se mueva. ¿Qué valor puedes deducir de los datos de la escena para el coeficiente dinámico de rozamiento (') ?
Respuestas a la pregunta
a) La fuerza de rozamiento es de 100N .
b) La fuerza de roce máxima es de 100N la mínima de 30N .
c) El valor que se puede deducir de los datos para el coeficiente dinámico de rozamiento es de μd = 0.4
La fuerza de rozamiento se calcula mediante la aplicación de sumatorias de fuerzas en el eje y, la fórmula de la fuerza de rozamiento Fr = μ*N .
m = 20 Kg
F = 50 N
μe = 0.5
a) Fr=?
b) Frmax =?
Fr min = ?
F = 30 N y 120 N
c) μd=?
a) ΣF=0
N -P=0 N = P = 20 Kg *10m/seg2 = 200 N
Fr= μe*N = 0.5* 200 N
Fr = 100N
Como la fuerza de tracción no supera los 100 N no lega a producirse la fuerza de rozamiento máxima. Por lo tanto la fuerza de roce es igual a la de tracción y sólo alcanza los 50 N.
b) La fuerza de rozamiento máxima es de 100N y la mínima de 30 N, que se producirá cuando la fuerza de tracción sea mínima(30N ) y la máxima alcance los 100 N.
Suponer que cuando se tira con una fuerza menor de 100N aparece la fuerza de rozamiento maxima ( 100N), sería como suponer que, al tirar hcia la derecha, el cuerpo acelera hacia la izquierda por aparecer una fuerza de 100N que se opone al movimiento. Así, cuando se hala con 80N , el cuerpo saldría hacia atrás arrastrado por una fuerza de 20N .
c) Al sobrepasar la fuerza de tracción los 100N, la fuerza de rozamiento pasa a valer 80N ( la fuerza de rozamiento se hace un poco menor que la máxima ) .
Entonces, la normal no varía :
Frmax = μd* N
80 N = μd * 200N
se despeja μd:
μd = 80 N/200N
μd = 0.4 coeficiente de roce dinámico.