(Tema 6) Rozamiento

Universidad Nacional Mayor de San Marcos Universidad del Perú, Decana de América

Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática

Escuela Académica Profesional de Ingeniería de Software

Curso de Física 1

Profesor: Luis P. Vilcapoma Lázaro

[email protected]

Rozamiento y dinámica Circular

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática Fis. Luis P. Vilcapoma Lázaro 2013 - 2

Contenido

Fuerzas de rozamiento.

Rozamiento estático.

Rozamiento cinético.

Movimiento en una curva.

Fuerzas de arrastre.

Aplicaciones de las leyes de Newton.

Problemas de aplicación.

Segunda practica calificada.



Es una fuerza que aparece entre

dos superficies de contacto cuando

tienden a desplazarse una respecto

a otro, ó cuando se desplazan uno

respecto a otro

F

µ = 0,3

f

Rozamiento



El rozamiento, es muy importante,

por que ello nos permita poder

cambiar el estado de movimiento de

un cuerpo respecto a una superficie.

Rozamiento



Debido al rozamiento es posible

poner en movimiento un auto de

carrera, cambiar su dirección de

movimiento, y detenerla, como el

que se muestra en la figura.

http://img48.imageshack.us/i/caminos5qb7.jpg/

Rozamiento



Es una fuerza variable que depende

de la fuerza F aplicada al bloque,

hasta que este a punto de moverse.

Y cuando esto sucede la fe,máx esta

dado por la relación:

N

F

µ = 0,4

m

mg

fe

Nf emáxe ,

emáxe ff ,

donde

Rozamiento estático



Es aquella fuerza que se opone al

movimiento relativo entre dos

superficies.

N

F

µ = 0,3 mg

fc

Nf cc v

ce

donde

Rozamiento cinético



Coeficientes de Rozamiento

Coeficiente de fricción

Superficie Coeficiente de

Fricción estática

Coeficiente de

Fricción cinética

Madera sobre madera 0,4 0,2

Acero sobre acero 0,7 0,6

Cobre sobre hierro fundido 1,1 0,3

Caucho sobre hormigón seco 1,0 0,8

Hielo sobre hielo 0,1 0,03

Metal sobre metal (lubricado) 0,15 0,07

Metal sobre metal (sin lubricar) 0,7 0,6

Hule sobre concreto seco 1,0 0,8

Teflón sobre acero en aire 0,04 0,04



En el bloque de la figura M=5 kg y θ=15º.

Halle:

a) La fuerza de fricción entre las dos

superficies.

b) La aceleración del bloque.

c) La fuerza paralela al plano que debe

aplicarse para que se mueva a v=cte.

θ

Ejercicio 1



Un bloque de masa mA=5kg se encuentra sobre un plano inclinado rugoso y está unido a un bloque de masa mB, como se muestra en la figura. Los coeficientes de fricción estático y cinético entre el plano inclinado y el bloque A son 0,5 y 0,3 respectivamente. El plano tiene una inclinación de θ = 35°

a. Determinar el rango de valores que puede tener la masa de B para que el sistema se mantenga en reposo.

b. Determinar los valores de la masa B que hacen que el sistema acelere con una magnitud de 1m/s2. mB

θ

Ejercicio 2



Cuando un cuerpo se mueve con velocidad vT a

lo largo de una trayectoria curva con un radio de

curvatura R, sobre ella existe una aceleración en

la dirección radial de manera que la suma de

fuerzas en la dirección radial es la fuerza

centrípeta.

R

vT

mg

N’ N’

cradial amF

Dinámica circular

http://www.diautos-chevrolet.com.mx/chevy lateral.jpg



Una moneda de 100 g se coloca sobre una

plataforma giratoria horizontal que gira a

razón de una revolución por segundo. La

moneda esta situada a 10 cm del eje de

rotación de la plataforma. Determine:

a) La fuerza de rozamiento que actúa

sobre la moneda.

b) Coeficiente de rozamiento estático si la

moneda desliza y sale despedida de la

plataforma cuando se coloca a una

distancia radial superior a 16 cm del eje

de rotación.

Ejercicio 3



Durante un trabajo de verano, un equipo de estudiantes

diseña neumáticos de automóviles. Se prueba un nuevo

prototipo de neumáticos para ver si su comportamiento

cumple las previsiones. En una prueba de

deslizamiento, el modelo BMW 530i fue capaz de

recorrer a velocidad constante un círculo de 45,7 m de

radio en 15,2 s sin patinar.

a) ¿Cuál es su velocidad?

b) ¿Cuál fue la aceleración centrípeta.

c) Suponiendo que la fuerza del aire y el rozamiento

son despreciables, ¿cuál es el valor mínimo del

coeficiente de rozamiento estático?

Una prueba en carretera



En la figura, las masas m1 =1 kg y m2 =4 kg se

mueven juntos a lo largo del plano inclinado

rugoso cuya constante de fricción cinética es 0,1.

Los coeficientes de rozamiento estático y cinético

entre los bloque m1 y m2 son 0,5 y 0,3

respectivamente. La fuerza F actúa paralelo al

plano inclinado. Determine:

a. La aceleración del sistema m1 y m2.

b. La fuerza de rozamiento entre los bloque m1 y

m2.

c. El nuevo valor de la fuerza F para que el

sistema se mueva a velocidad constante



El bloque de 2 kg se encuentra en reposo sobre

una superficie horizontal lisa como se muestra

en la figura, sobre ella actúa una fuerza variable

como se muestra en la figura adjunta. Determine

la rapidez máxima del bloque.

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