(tema 6) rozamiento
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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
lvilcapomal@unmsm.edu.pe
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.
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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
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El rozamiento, es muy importante,
por que ello nos permita poder
cambiar el estado de movimiento de
un cuerpo respecto a una superficie.
Rozamiento
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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