Page 105 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicos

1.5.3 La fuerza de rozamiento
Un cuerpo que se desplaza sobre una superficie o sobre otro cuerpo,
experimenta una fuerza opuesta al sentido de su movimiento, dicha
fuerza es ejercida por la superficie de contacto y se denomina fuerza de
rozamiento o fuerza de fricción (F ), la cual se representa opuesta a la
r
velocidad.
Este fenómeno se debe a que las superficies de contacto no son perfecta-
mente lisas, sino que presentan rugosidades que encajan aleatoriamente
entre sí, produciendo esta fuerza que se opone al movimiento (figura 4).
Aunque el rozamiento disminuye notablemente el rendimiento de ciertos
mecanismos como el de los pistones de un motor, en algunas ocasiones
es útil pues si no existiera la fricción varios sistemas no funcionarían,
como, por ejemplo, los frenos de los automóviles. Figura 4. Rugosidades en las superficies
producen fuerza de rozamiento.

EJEMPLO

El peso de una caja es 400,0 N. Si un hombre le ejerce
una fuerza de 200,0 N con una cuerda que forma con
la horizontal un ángulo de 30°, determinar:
a. Las fuerzas que actúan sobre la caja.
b. La fuerza normal y la fuerza de rozamiento, si la caja
se mueve con velocidad constante.
Solución:
a. En la figura se muestran las fuerzas que actúan sobre
la caja: El peso w, la fuerza de rozamiento F , la fuerza
r
normal F y la fuerza F que ejerce el hombre.
N
b. Las componentes de la fuerza F son:
Fx 5 F ? cos u
Fy 5 F ? sen u
Al remplazar y calcular tenemos que:
Fx 5 200,0 N cos 30° 5 173,2 N
Fy 5 200,0 N sen 30° 5 100,0 N
Puesto que la caja se mueve con velocidad constante,
la fuerza neta es igual a cero. Por lo tanto,
F 5 (173,2; 100,0)
w 5 (0; 2400,0)
F 5 (0; F )
N
N
F 5 (2F ; 0)
r
r
F 5 (0; 0)
neta
Como la suma de las fuerzas verticales y horizontales
es cero, entonces:
173,2 N 2 F 5 0, luego, F 5 173,2 N
r r
100,0 2 400 N 1 F 5 0, luego, F 5 300 N
N N
La fuerza normal mide 300 N y la fuerza de roza-
miento mide 173,2 N.

© Santillana 105

FI10-U4(94-123).indd 105 4/10/10 10:45