ROZAMIENTO MECÁNICO , ESTÁTICO Y CINÉTICO EJERCICIOS RESUELTOS EN PDF Y VIDEOS

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“Una persona al intentar desplazar un paquete que se encuentra sobre una superficie horizontal , tal como se muestra”.

Como podemos observar al tirar el joven de la cuerda, el bloque no logra deslizar, pero ¿quién impide que el bloque deslice?
Para ello observamos que el bloque tan sólo se encuentra en contacto con el piso, entonces examinemos con mayor detalle que ocurre entre ambas superficies. Al examinar las superficies en contacto observamos que presentan pequeñas grietas o irregularidades, debido a ello a estas superficies se denominan : “Superficies ásperas o rugosas”.

Al intentar deslizar el bloque sobre el piso, las grietas se engranan o atascan entre sí, dando origen a pequeñas fuerzas, las cuales las hemos representado separando imaginariamente las superficies en contacto.

Cuando el bloque se mueve,el rozamiento que actúa sobre él recibe el nombre de fuerza de fricción cinética.

Al caminar (o correr), una persona empuja el suelo con sus pies, hacia atrás. Una fuerza de fricción se ejerce entonces por el suelo sobre la persona empujándola hacia delante. De modo que en una superficie sin rozamiento ninguna persona podría caminar.

Al pisar el acelerador, las ruedas de tracción (en la figura, las delanteras) comienzan a girar, empujando el suelo hacia atrás. En virtud de la fricción, el suelo reacciona sobre las ruedas empujando al auto hacia adelante. Luego, es gracias a la fricción que un auto pueda moverse. Un autobús estacionado en una calle inclinada no se desliza gracias a la fricción entre el suelo y las ruedas . Entonces, si no existiese el rozamiento, sería imposible estacionarlo en la forma que se observa en la figura (autobus).

*Gracias al movimiento podemos escribir en la pizarra.
* La fricción cinética es necesaria para encender un cerillo.
* Si no existiera rozamiento los clavos y los tornillos saldrían de las paredes, no podríamos sujetar nada con las manos.

* Sin el rozamiento los sonidos no dejarían nunca de oírse y producirían ecos sin fin que se reflejarían en las paredes sin debilitarse.
* Los atletas emplean zapatos especiales para aumentar la fricción estática y lograr mayores velocidades.
* Cuando una persona camina hacia delante impulsa uno de sus pies hacia atrás, por tal razón la fuerza de rozamiento es también hacia adelante. Imagine Ud. caminando sobre una plataforma de hielo (donde el rozamiento es pequeño).

* Si el pavimento fuese liso, el auto no podría dar la vuelta en la curva. Recuerde Ud. cuando realiza la misma experiencia a gran velocidad, seguramente su cuerpo tratará de seguir en línea recta al igual que el móvil (principio de la inercia); sin embargo Ud. podrá realizar la curva gracias a las fuerzas de rozamiento entre el pavimento y las llantas.
* Muchas veces el roce entre dos cuerpos puede producir calor debido al incremento de temperatura en ambos cuerpos.
* Las montañas o cerros son producto de un proceso geológico; sin embargo no se puede negar que sus pendientes están limitados por el coeficiente de rozamiento estático máximo (ms) que hay entre sus componentes.
rozamiento
Fuerza que surge cuando la superficie rugosa de un cuerpo, intenta deslizarse sobre la superficie rugosa de otro cuerpo. Esta fuerza es independiente de las áreas de las superficies en contacto y siempre se oponen al deslizamiento o posible deslizamiento de los cuerpos.

La resistencia que se opone al resbalamiento, o a su tendencia a resbalar, de un cuerpo sobre otro en una fuerza tangente a la superficie de contacto, que recibe el nombre de rozamiento. Las superficies en realidad no son lisas por lo que la reacción de un cuerpo sobre otro no es normal a dicha superficie de contacto. Si se descompone la reacción (FR) en dos componentes, una perpendicular (FN) y otra tangente a la superficie de contacto, la componente tangencial (f) a dicha superficie se denomina fuerza de fricción o rozamiento.

En consecuencia, los diagramas del cuerpo libre para problemas donde interviene el rozamiento son los mismos que para aquellos en que intervienen superficies lisas, salvo que ha de incluirse una fuerza
de rozamiento tangente a la superficie de contacto.

Donde:
: fuerza de rozamiento
Es aquella fuerza que surge entre dos superficies ásperas y se opone al deslizamiento o tendencia de deslizamiento entre dichas superficies, se gráfica tangencialmente a las superficies de contacto.
: fuerza normal
Es aquella fuerza que surge debido a la presión que un cuerpo ejerce sobre otros. Siempre se gráfica perpendicularmente a las superficies en contacto.
: fuerza de reacción
Es la resultante entre la fuerza de rozamiento y la fuerza de reacción normal.
En consecuencia:
* Es más fácil hacer deslizar un bloque de hierro sobre una superficie de vidrio que sobre una superficie de madera y ello se debe exclusivamente a la naturaleza de las superficies. En consecuencia vamos a caracterizar el grado de aspereza que existe entre dos superficies en contacto por medio de una cantidad adimensional conocida como

Determine la fuerza de rozamiento entre el bloque y el piso, si el bloque se mueve a velocidad constante.

A)3N B)6 C)12 D)8 E)16
Determine la fuerza de rozamiento entre el bloque y el piso.

A)40N B)55 C)15 D)95 E)20
El bloque de 5kg de masa se encuentra en reposo sobre la superficie indicada. Al aplicársele una fuerza horizontal de 15N durante 10s, la fuerza de rozamiento es:

A)10N B)15 C)20 D)12 E)25
Determine la fuerza de rozamiento si está en reposo.

A)15N B)20 C)18 D)25 E)30
Halle la fuerza de rozamiento, que impide que el bloque de 2kg se desplace.

A)2N B)4 C)8 D)12 E)16
Determine la fuerza de rozamiento que hace que el bloque no se deslice sobre el piso áspero.

A)2N B)4 C)8 D)10 E)28
Hallar la fuerza de rozamiento que no permite que el bloque se deslice.

A)12N B)16 C)18 D)24 E)15
Si el cuerpo se encuentra en reposo, hallar la fuerza de rozamiento.

A)15N B)5 C)10 D)30 E)20
Si el cuerpo está a punto de deslizar, hallar la fuerza «F»: (=0,5); m = 3 kg. (9 = 10 m/s2)

A)10N B) C)30
Halle la fuerza mínima necesaria para que el bloque de 2kg de masa no resbale. (g=10m/s2).

A)120N
B)25
C)40
D)30
E)150
Determine la fuerza de rozamiento que experimenta el bloque si no se mueve.

A)10N B)7 C)14 D)24 E)48
Determine el coeficiente de rozamiento entre el bloque «B» y el piso, (g=10m/s2) para el equilibrio.

Halle el máximo peso del bloque «B» para que el bloque «A» no resbale. mA = 4 kg. (g = 10 m/s2)

A)16N B)24 C)30 D)28 E)40
Determine el coeficiente de rozamiento para que el sistema se encuentre en equilibrio. El bloque está a punto de moverse (considere: mA= 2,5 kg; mB=5kg, g=10m/s2).

A)0,5 B)0,4 C)0,3 D)0,2 E)0,6
Calcular la aceleración con que se mueven los bloques del sistema, si:= 0,2 y g=10 m/s2.

A) 0,2m/s2 B)0,3 C)0,4 D) 0,5 E)0,6
Una mota de pizarra de 40N es presionada perpendicularmente a una pizarra vertical cuyo =0,4. Determine la fuerza necesaria para mantenerlo en reposo.

A)0,01N B)30 C)100 D)10 E)160
Si el bloque mostrado se desliza a velocidad constante, determine el módulo de la fuerza de rozamiento del piso sobre la superfice de contacto. (mbloque=14,8kg).

A)45N B)54 C)47 D)87 E)57
La cuarta parte de la fuerza aplicada a un bloque es igual a la fuerza de rozamiento cuyo coeficiente de rozamiento es 0,1. Determine la aceleración del bloque.
A)1m/s2 B)2 C)3 D)6 E)9
En el sistema las masas se encuentran en equilibrio. Determine la fuerza de rozamiento en el bloque «B».

A)10N B)20 C)40 D)30 E)15
En el sistema se muestran las masas de los bloques en kg. Hallar la fuerza de rozamiento sobre el bloque «B» en reposo.

A)2N B)4 C)8 D)16 E)12

Si el bloque pesa 90N. Hallar el mínimo valor de «F» para

mantenerlo en equilibrio:s= 0,75.

A)120N B)160 C)180 D)240 E)200

El cuerpo se encuentra en equilibrio estático (reposo).Calcular la fuerza de rozamiento estático.

En el gráfico el bloque se encuentra en reposo, determinar:
A : La fuerza de rozamiento
B : La fuerza normal

A)28N;50N B)14N;20N C)15N;30N D)50N;30N E)28N;20N
Calcular el valor de “F” si se sabe que el bloque está a punto de deslizar hacia la derecha.
(ms=0,5 y g=10m/s2)

A) 100N B) 50N C)25N
D) 125 N E) 0
Un hombre camina a velocidad constante sobre un plano horizontal hacia la derecha sin resbalar. Indicar la dirección y sentido de la fuerza de rozamiento que actúa sobre el zapato del hombre.

Calcular la aceleración del bloque si m =10 kg ; g=10 m/s2; ms = 0,5 y F = 20 N

A) 10 m/s2 B) 15 m/s2
C) 25 m/s2 D) 30 m/s2
Con respecto a la fuerza de rozamiento, marcar (F) o verdadero (V):
( ) La fuerza de rozamiento es una componente de la fuerza de reacción, con dirección tangencial al punto o superficie en contacto.
( ) La fuerza de rozamiento se opone siempre al movimiento relativo, del cuerpo respecto de la superficie en contacto.
( ) La fuerza de rozamiento estático es variable, desde cero hasta un valor máximo, cuando el cuerpo está pronto a moverse.
A) VVF B)VFF C)FVV
D) VFV E) VVV
Indique con V (verdadero) o F (falso) según sea:
( ) La fuerza de fricción es tangencialmente opuesta al movimiento o posible movimiento.
( ) La fuerza de fricción (cinética) es proporcional a la reacción normal.
( ) El coeficiente de fricción depende de la calidad de las superficies en contacto.
A) VVF B) VVV C) VFV
D) VFF E) FFF
¿Cuál es la mínima fuerza horizontal (F) necesaria para sacar del reposo a una caja de 10kg,

apoyada sobre una superficie horizontal; cuyo coeficiente . (g = 10 m/s2).

A) 20 N
B) 40 N
C) 60 N
D) 80 N
E) 100 N
Si el coeficiente de fricción es
ms =0,1. Calcular la aceleración del sistema (en m/s2).

A) 0,1
B) 0,3
C) 0,5
D) 0,7
E) 0,9

Si el cuerpo está a punto de descender (no se mueve , el equilibrio es estático). Calcular el coeficiente de rozamiento estático entre el cuerpo y la pared .

A) 0,5
B) 0,8
C) 0,9
D) 0,1
E) 1

Si el cuerpo está a punto de descender, Calcular la fuerza de rozamiento estático (fs) (m = 0,5; 0,6; g = 10 m/s2; M = 4 kg)

A) 12N
B) 6N
C) 24N
D)10N
E) 0

Calcular “a”,para un bloque que desciende sobre un plano rugoso.

Si la masa del bloque es 20kg, Calcular “F” para que el bloque esté a punto de resbalar hacia arriba.
(g=10 m/s 2).

A) 100 N
B) 200 N
C) 300 N
D) 400 N
E) 500 N

Determinar el coeficiente de rozamiento si el bloque está a punto de resbalar:

A) 0,7
B) 0,8
C) 0,75
D) 0,56
E) 0,25

Si el bloque está a punto de resbalar, determinar el peso del bloque C, cuando ms=0,5 ; wA= 40 N.

A)15N B)20N C)25N D)30N E)35N
Al intentar mover a un cuerpo mediante una fuerza F no es cierto que:

A) La fuerza estática de fricción (fs) aumenta al aumentar F, en el reposo.
B)Mientras no hay movimiento: fs= F

C) La fuerza estática de fricción es máxima cuando el movimiento es inminente.
D)Para iniciar el movimiento: Fmin= fsmax .

E)La fuerza estática es proporcional a la reacción normal en todo momento.
Calcular la máxima aceleración de M, para que m no resbale sobre el carrito. (g = 10 m/s2).

A) 5 m/s2 B) 2 m/s2 C) 4 m/s2
D) 6 m/s2 E) 8 m/s2
Calcular el máximo valor de la fuerza F de modo que el bloque de masa “m” no resbale sobre
M = 3 m = 6 kg. Considere:
m = 1/4 y g=10m/s2. La polea es de masa despreciable.

A)10N B)15N C)20N
D)25N E)30N
¿Qué aceleración debe poseer el carrito para que el bloque de masa m, no resbale? Considere
m =0,5 y g = 10 m/s2.

A) 4 m/s2
B) 6 m/s2
C) 8 m/s2
D) 10 m/s2
E) 5 m/s2

Indicar si es verdadero (V) o falso (F):
( )El coeficiente de rozamiento () depende del tipo de superficie en contacto.
( )Si la superficie es lisa entonces: .
( )Para superficies sólidas en contacto: .
A) FVV B) FVF C) VVV
D) FFF E) VFV
Se muestran dos bloques de masas diferentes pero del mismo material, en planos inclinados idénticos. Halle la relación entre sus aceleraciones.

A) a1>a2 B) a1 La fuerza fricción de las gotas de lluvia con el aire es proporcional al cuadrado de su rapidez y al cuadrado de su radio. ¿Qué gotas impactan sobre la superficie de la Tierra con mayor rapidez, las gruesas o las finas?
A) Las gruesas.
B) Las finas.
C) Impactan con igual rapidez sin importar su tamaño.
D)Depende de la aceleración de la gravedad.
E)No se puede precisar por falta de mayor información.
Señale verdadero (V)o falso (F):
I) Los coeficientes de rozamiento dependen del grado de pulimentación de las superficies en contacto.
II)La fuerza de rozamiento no depende del área de contacto.
III) En todo caso la fuerza de reacción normal es igual al peso del objeto en módulo.

A)FFV B)FFF C)VFF D)VVF E)VVV
Señale verdadero (V) o falso (F) acerca del rozamiento:
I)Para una misma pareja de superficies .
II) Se necesita menos fuerza para iniciar el resbalamiento de un cuerpo que para mantenerlo en movimiento.
III)La fuerza de rozamiento siempre se opone al movimiento del cuerpo.
A) VVV B) FFF C) VFV D) FVF E) FFV
Sabiendo que el coeficiente de rozamiento estático entre todas las superficies es 0,2. Determine el valor de la fuerza para que el cuerpo «B» esté en condición de movimiento inminente. WA=20N y WB=10N.

A)8N B)10 C)14 D)12 E)7
En la figura la barra «2» se encuentra a punto de deslizar, si el coeficiente de fricción entre «1» y «2» es y la reacción en la particulación es 32×10-1N. Determinar d (mA=mB=500g y la longitud de «1» es 0,5 metros). considere barra homogéneas.

A)15,25cm B)10,25 C)12,11 D)11,89
Una barra de 2,5m de longitud permanece horizontal, pero su extremo izquierdo está a punto de deslizar por la pared. ¿A qué distancia del extremo I se encuentra el centro de gravedad de

la barra, si el módulo de la tensión en la cuerda es mínimo? Considere s =0,75.

A)1m B)1,2 C)1,4 D)1,6 E)1,8
Determine el menor valor de F que permita sostener el bloque de masa m. El coeficiente de rozamiento estático entre la curva y la polea es .

Calcule la altura máxima del cajón homogéneo y la medida del ángulo de modo que esté a punto de volcar.

Se muestra un sistema en reposo, si los bloques A y B son de 4kg y 2,6kg respectivamente. Determine el módulo de la fuerza de rozamiento entre el piso y el bloque A. (g=10m/s2).

A)0 B)1 C)2 D)3 E)4
Del sistema mostrado, determine el coeficiente de rozamiento estático mínimo entre la pared y la rueda de radio R2 , tal que no se pierde el equilibrio. (=37°, R2=3R1).

A)3/5 B)5/3 C)9/5 D)5/9 E)3/8
Determinar el módulo de la máxima aceleración del camión, sin que la caja vuelque, suponer que el rozamiento es suficiente en todo momento para evitar el deslizamiento. (g=10m/s2).

A)10m/s2 B)5 C)2,5 D)7,5 E)12,5
Calcular el módulo de la máxima aceleración que puede tener el vehículo sin que la caja resbale, si el s = 0,5 y g=10m/s2.

A)10m/s2 B)8 C)4 D)2 E)1
Determinar la masa de «A», si el bloque «B» de 40kg desciende con una aceleración de 2m/s2. (g=10m/s2).

A)10kg B)12 C)14 D)15 E)16

Determine el valor mínimo de «x», si la cadena flexible y homogénea de 8m de longitud se encuentra en equilibrio y el coeficiente de rozamiento estático entre la cadena y el plano inclinado es 0,5.

A)4m B)5 C)6 D)3 E)7
la cadena flexible y homogénea de 8m de largo está en equilibrio, y el s =0,5 en el plano. Halle el valor máximo de «x»; en metros.

A)2,95 B)3,12 C)5,42 D)6,67 E)7,02
La figura adjunta muestra una barra uniforme y homogénea inicialmente en reposo, si se comienza a aumentar la tensión en la cuerda hasta el instante que la barra comienza a deslizarse sobre el piso, manteniendo a partir de este momento su módulo constante. Hallar la distancia que recorrerá la barra hasta el instante que comienza a levantarse con el extremo «A» aun deslizándose.

A)L(1-Tg30°) B)L(1-Ctg30°)
C)L(1-Tg15°) D)L(1-Ctg15°)
Determine el valor necesario de la fuerza de tal manera que el sistema inicie su movimiento. (g=10m/s2; mA=1kg; mB=2kg).

A)16N B)22 C)18 D)19 E)20
El sistema mostrado en la figura se encuentra en equilibrio. Calcular el coeficiente de rozamiento , si se sabe que el peso del bloque y la semiesfera homogénea son de 200 y 100N respectivamente. El sistema esta a punto de ponerse en movimiento.

A)0,25 B)0,50 C)0,75 D)1 E)0,40
El bloque A, de peso W, desliza hacia abajo con velocidad constante sobre un plano inclinado cuya pendiente es 37° mientras la tabla B, también de peso W, descansa sobre la parte superior de A. La tabla se encuentra unida mediante una cuerda al punto más alto del plano inclinado. Si el coeficiente de rozamiento cinético es el mismo para todas las superficies en contacto, calcular su valor.

A)0,25 B)0,22 C)0,33 D)0,42 E)0,48