Dinámica – 26 Fuerza de rozamiento

Dinámica 26. Los coeficientes de rozamiento estático y dinámico entre un cuerpo y el suelo son 0,4 y 0,3, respectivamente. La masa del cuerpo es de 60 kg e inicialmente se encuentra en reposo apoyado sobre el suelo.

DCL

a) ¿Se lo puede mover aplicando una fuerza paralela al piso de módulo igual a 300 N?

Ecuaciones de Newton

Según x ----- > ∑F = F – Fr = m a

Según y ----- > ∑F = N – P = 0

donde

F = fuerza externa = 300 N

Froz = fuerza de rozamiento = μ * N

μ = coeficientes de rozamiento estático y dinámico entre un cuerpo y el suelo son 0,4 y 0,3

N = normal = fuerza del suelo sobre el cuerpo

P = peso del cuerpo = 60 kg * 10 m/s²  = 600 N

m = masa = 60 kg

a = aceleración del cuerpo

Despejando N de la ecuación según  y

N = P = 600 N

La fuerza de rozamiento crece hasta un máximo correspondiente al coeficiente de rozamiento estático 0,4

Froz estática = μe * N = 0,4  600 N = 240 N <  F = 300 N

Se puede mover el cuerpo

b) En caso afirmativo, ¿cuál sería la aceleración del cuerpo?

Cuando el cuerpo se mueve la fuerza de rozamiento es dinámica

Froz dinámica = μd * N = 0,3  600 N = 180 N

Reemplazando en la ecuación según x y despejando a

a = ( 300 N – 180 N) / 60 kg = 2 m/s²  < ------------ aceleración del cuerpo