Page 98 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

4.7 Fricción 79

! v

WK A
^a60(

w, ^lv\ w,
w.
(b) (c)
Figura 4.11 Se traza un diagrama de cuerpo libre para cada bloque del problema.

Tabla 4.3
Fuerza 0 Componente .t Componente y
X
T
Ty = 0
n 0° o \ nx = o i Si i n, = n
-
II
Es
O
w, G WLx = -(200 N) eos 60° Wu. = -(200 N) sen 60°
O
o
Considerando el diagrama para el bloque que se halla sobre el plano inclinado, deter­
minamos las componentes de cada fuerza ejercida en él como se muestra en la tabla 4.3.
Al aplicar la primera condición de equilibrio se obtiene
2 Fx = 0: T - (200 N) eos 60° = 0 (4.8)
2 ¿V = 0: 71 ~ (200 N) sen 60° = 0 (4-9)

De la ecuación (4.8) obtenemos
T= (200 N) eos 60°= 100 N
y puesto que la tensión T en la cuerda es igual al peso W1 se dice que se necesita un peso
de 100 N para mantener el equilibrio.
La fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque de 200 N se determina a partir de
la ecuación (4.9), aunque este cálculo no fue necesario para determinar el peso W .
n = (200 N) sen 60°
= 173 Ib

Fricción
Siempre que un cuerpo se mueve estando en contacto con otro objeto, existen fuerzas de
fricción que se oponen al movimiento relativo. Estas fuerzas se deben a que una superficie se
adhiere contra la otra y a que encajan entre sí las irregularidades de las superficies de roza­
miento. Es precisamente esta fricción la que mantiene a un clavo dentro de una tabla, la que
nos permite caminar y la que hace que los frenos de un automóvil cumplan su función. En
todos estos casos la fricción produce un efecto deseable.
Sin embargo, en muchas otras circunstancias es indispensable minimizar la fricción. Por
ejemplo, provoca que se requiera mayor trabajo para operar maquinaria, causa desgaste y
genera calor, lo que a menudo ocasiona otros perjuicios. Los automóviles y los aviones se
diseñan con formas aerodinámicas para reducir la fricción con el aire, ya que ésta es muy
grande a gran rapidez.
Siempre que se desliza una superficie sobre otra, la fuerza de fricción que ejercen los
cuerpos entre sí es paralela o tangente a ambas superficies y actúa de tal modo que se opone
al movimiento relativo de las superficies. Es importante observar que estas fuerzas existen
no sólo cuando hay un movimiento relativo, sino también cuando uno de los cuerpos tan sólo
tiende a deslizarse sobre el otro.