1º Bachillerato
Fuerza de rozamiento
J.Villasuso
 Rozamiento
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Ayuda problema 7

Tiramos con una fuerza de 150 N de un bloque de 10 000 g apoyado en una superficie que forma un ángulo de 10º con la horizontal. La fuerza aplicada forma a su vez con el plano un ángulo de 15º. Si el coeficiente de rozamiento entre el plano y el bloque es 0,6, calcula:

a) El valor de los componentes del peso y de la fuerza. Dibuja sus puntos de aplicación dirección y sentido.
b) El valor de la normal.
c) La fuerza de rozamiento máxima.
d) La aceleración con que se mueve.
Nota.Toma para g (9,81 m·s-2) el valor de 10 m·s-2.

Ayuda a la resolución del problema 7

1.- Memorización de datos y adecuación al S.I.
Haz un esquema en tu libreta (puedes ayudarte de esta escena-simulación ) y memoriza los datos: escribe en una tabla los valores que tienes y deja un ? para los que te piden.
Expresa sus valores en el S.I.

OJO.- ¡La fuerza peso siempre es perpemdicular al suelo y la fuerza normal es perpendicular al plano!

Calcula los valores de la fuerzas peso expresados en unidades del S.I (peso = masa·g)

Conocemos
Queremos conocer
Tabla de soluciones
Masa del cuerpo
10 kg
Px, Py
?
Coef. roz. estático
0,6
Fx,Fy
?
F. tracción
150 N
F. roz. máx.
?
Ángulo del plano
a1 = 10º
N
?
Ángulo de la fuerza
a2 =15º
aceleración.
?

2.- Teoría y fórmulas posiblemente necesarias

Recuerda que el eje de desplazamiento va a ser paralelo al plano (eje x) y que la normal va a estar en la perpendicular a ese eje y le llamamos eje y.
Descompón la fuerza y el peso en esos ejes.

El ángulo que forman el peso y la perpendicular al plano es igual al ángulo del plano por estar formados los dos por lados perpendiculares.

Eje x : P x = P sen a1 (arrastra el bloque hacia atrás)
Eje y : Py = P cos a 2(empuja el bloque contra el plano)

Eje x : F cos a1
Eje y : F sen a2

Recuerda como se genera la fuerza de rozamiento, su sentido y que la Fuerza de rozamiento máxima es Fr máx = m N y se encuentra en el eje x.
S F x = m·a

3.- Plan de resolución y preguntas oportunas

Si la fuerza de tracción en el eje x , Fx, es mayor que P sen a1 + Fr máx el bloque se desplaza hacia la derecha.

Si la fuerza de tracción Fx es igual a P sen a1 + Fr máx , o a P sen a1 + algo de fuerza de rozamiento el cuerpo está en equilibrio. Esto sólo se produce si se tira hacia la derecha y hacia abajo.

Si Px sobrepasa a Fx + F r máx el cuerpo se desliza hacia la izquierda.

Plantea las ecuaciones del movimiento y resuélvelas. Calcula los valores de las fuerzas y sus sentidos. Represéntalas en un diagrama.

4.- Simulación interactiva

Recrea en esta escena las condiciones del problema.
Utiliza en la escena las opciones de ver las componentes del peso y de la fuerza.

 

¿Qué es?
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Problemas
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