- El documento presenta conceptos clave sobre el rozamiento estático y cinético entre dos superficies. Explica las leyes del rozamiento y cómo calcular las fuerzas de rozamiento. Incluye ejemplos y ejercicios sobre problemas de equilibrio involucrando fuerzas de rozamiento.

1. I.E.P. SAN JOSE MARELLO VIALE
TEMA N° 05
T05 Estática II - Rozamiento CON VISION UNIVERSITARIA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA FÍSICA ELEMENTAL
“SAN JOSÉ MARELLO EST ICA -- ROZAMIE O
E ÁTICA ROZAM NTO
STÁT IENT
VIALE”
MEJORANDO EL
MEJORANDO EL
APRENDIZAJE Profesor: Aly Boydy Villanueva
APRENDIZAJE
Quiñones
Email: vboydy@hotmail.com
CON VISIÓN
CON VISIÓN
RESUMEN TEÓRICO
UNIVERSITARIAUNIVERSITARIA
• ROZAMIENTO rozamiento disminuye y permanece casi constante, si es
que la velocidad no es muy grande. (Entre 0,01 m/s y 20
Cuando dos superficies están en contacto m/s).
Cuando dos superficies están en contacto
y se intenta mover una de ellas respecto a la
y se intenta mover una de ellas respecto a la f k = µk N
otra, siempre aparecen fuerzas tangenciales
otra, siempre aparecen fuerzas tangenciales Siendo:
llamadas fuerzas de rozamiento que impiden el
llamadas fuerzas de rozamiento que impiden el fk : Fuerza de rozamiento cinético
movimiento, por otra parte, estas fuerzas de
movimiento, por otra parte, estas fuerzas de µk : Coeficiente de rozamiento cinético
rozamiento son limitadas y no evitarán el
rozamiento son limitadas y no evitarán el N : Reacción normal
movimiento si se aplican fuerzas suficientemente
movimiento si se aplican fuerzas suficientemente
grandes.
grandes. • REACCIÓN TOTAL DE UN PLANO ÁSPERO
Se calcula utilizando la siguiente relación.
• FUERZA DE ROZAMIENTO
Es aquella fuerza que surge entre dos cuerpos cuando R = N2 + f k 2
uno trata de moverse con respecto al otro, esta fuerza
siempre es contraria al movimiento o posible movimiento.
• LEYES DEL ROZAMIENTO POR DESLIZAMIENTO
• CLASES DE ROZAMIENTOS
A. Por deslizamiento: Cuando un sólido se desliza o 1. La fuerza de rozamiento es independiente del área de
trata de deslizar sobre otro. las superficies en contacto.
B. Por rodadura: Si un sólido rueda sobre otro sólido (en 2. La fuerza de rozamiento es independiente de la
dinámica circular). velocidad del cuerpo en movimiento, si su velocidad no
C. Por viscosidad: En los líquidos o gases (estática de es muy grande (entre 0,01 m/sy 20 m/s).
los fluidos). 3. La fricción o rozamiento es nulo (cero) cuando no hay
tendencia al desplazamiento; es máximo cuando esta a
• CLASES DE ROZAMIENTO POR DESLIZAMIENTO punto de deslizar (movimiento inminente).
4. Sólo la fricción estática máxima es perpendicular a la
A. Rozamiento Estático
fuerza normal.
Es la que se presenta entre superficies que se 5. El valor del coeficiente de rozamiento depende del tipo
encuentran en reposo. de materiales de las superficies en contacto.
El valor de la fuerza de rozamiento estático varía 6. El coeficiente de rozamiento cinético (µk) siempre es
desde cero hasta un valor máximo, el cual lo adquiere menor que el estático (µs).
cuando el cuerpo en con tacto está a punto de moverse,
pero sin conseguirlo (movimiento inminente). 0≤µk ≤µs
Este valor máximo de la fuerza de rozamiento estático
equivale a la fuerza mínima para iniciar el movimiento, el
cual puede calcularse mediante la siguiente fórmula: SUPERFICIES EN CONTACTO µs µk
f s = µ SN
Siendo: Acero sobre acero 0,74 0,57
Cobre sobre cobre 0,53 0,36
fs : Fuerza de rozamiento estático máximo
Vidrio sobre vidrio 0,94 0,40
µs : Coeficiente de rozamiento estático Teflón sobre acero 0,04 0,04
N : Reacción normal Madera sobre madera 0,50 0,25
B. Rozamiento Cinético Piedra sobre piedra 0,70 0,40
Hielo sobre hielo 0.10 0.03
Es aquella que se presenta cuando hay movimiento de Articulaciones de cuerpo humano 0.011 0.1
un cuerpo respecto al otro.
Cuando el cuerpo pasa del movimiento inminente al
movimiento propiamente dicho, el valor de la fuerza de
EJEMPLOS DE CLASE
1. Una barra homogénea de 200 N de peso y longitud l se 2. Una barra homogénea de peso P y longitud l se apoya
apoya sobre dos superficies tal como se muestra en la por su extremo A sobre un suelo horizontal rugoso,
figura adjunta. La superficie inclinada es lisa y la coeficiente de rozamiento m, y su extremo B está unido
horizontal rugosa. Determinar: a) el valor de la fuerza a un cable, que pasa por una polea, el cual le ejerce
de rozamiento en A para mantener la barra en una fuerza F que mantiene la barra en la posición
equilibrio en la posición indicada; b) el coeficiente de indicada en situación de movimiento inminente.
rozamiento mínimo para el equilibrio. Determinar el valor de m en función de a y b.
Si tienes visión de futuro, actúa en el presente…” “Ser extraordinarios en las cosas ordinarias… 1

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T05 Estática II - Rozamiento CON VISION UNIVERSITARIA
EJERCICIOS PROPUESTOS
1. En la figura se muestra a) 50N b) 60N c) 75N d) 80N e) 100N
a un bloque en
reposo. ¿Entre qué 6. Se muestra un a barra
valores debe estar la homogénea a punto de
fuerza F para que el resbalar, determine el
bloque quede en coeficiente de rozamiento
2 entre la barra y la
reposo? (g=10m/s )
superficie.
a) 30 N ≤ F ≤ 50 N 10 12
b) 40 N ≤ F ≤ 65 N a) b)
41 41
c) 50 N ≤ F ≤ 80 N 12 11
d) 50 N ≤ F ≤ 75 N e) 30 N ≤ F ≤ 65 N c) d)
31 37
2. Determine el coeficiente 11
e)
de rozamiento entre el
piso y la barra
40
homogénea de 3kg. Si
esta se encuentra a 7. Determine el mayor valor
punto de deslizar. de F, si la cuña B está a
2
(mP = 2kg; g = 10m/s ) punto de deslizar.
(mA = 15kg; mB = 5kg;
3 1 2 1 g=10m/s )
2
a) b) 3 c) d) e)
4 4 2 2
a) 200N b) 300N
c) 240N d) 160N
3. Una polea homogénea de 7
e) 50N
kg está formada por dos
disco soldados tal como se
muestra, si entre todas las 8. Se muestra una placa
superficies en contacto el rectangular homogénea de
coeficiente de rozamiento 6kg en reposo. ¿Qué valor
estático es µs = 0,5 tiene la fuerza de
rozamiento sobre el vértice
¿Para qué valores de “m” la 2
polea pierde el equilibrio? B? (g=10m/s )
2
(g=10m/s )
a) 200N b) 300N
c) 240N d) 160N
a) m ≥ 61 kg b) m > 60 kg c) m ≥ 69 kg e) 50N
d) m > 63 kg e) m ≥ 61 kg
9. Se muestra una barra de 125N
apoyado sobre una polea que
4. A partir del gráfico ¿entre qué valores debe estar la
está rotando, si la fuerza de
masa del bloque P, de tal manera que el bloque Q de rozamiento entre la barra y
2
120N siempre permanezca en reposo? (g=10m/s ) la polea es de 75N y el
dinamómetro indica 25N.
Determine el coeficiente de
rozamiento entre la barra y
la polea.
a) 0,5 b) 0,6 c) 0,75 d) 0,8 e) 0,4
10. Se muestra una viga
de 4kg a punto de
deslizar. ¿Qué valor
tiene la reacción de la
superficie inclinada
2
lisa? (g = 10m/s )
a) 2 kg ≤ m P ≤ 8 kg b) 0 kg ≤ m P ≤ 8 kg a) 36N b) 25N
c) 44N d) 50N e) 39N
c) 0 kg < m P < 8 kg d) 0 kg < m P ≤ 8 kg
e) 2 kg < m P < 8 kg 11. En la figura se muestra
una barra homogénea
de 4kg apoyada sobre
5. Se muestra a un bloque de 10 un bloque de 0,5 kg a
kg en reposo, si se quiere punto de resbalar, si
que dicho bloque deslice. la barra es lisa,
¿Cuál sería el menor valor de
la fuerza que hay que
determine µ S.
2 2
ejercerle? (g = 10m/s ) (g = 10m/s )
Si tienes visión de futuro, actúa en el presente…” “Ser extraordinarios en las cosas ordinarias… 2

3. I.E.P. SAN JOSE MARELLO VIALE
T05 Estática II - Rozamiento CON VISION UNIVERSITARIA
a) 0,8 b) 0,75 c) 0,5 d) 0,25 e) 0,15
Si tienes visión de futuro, actúa en el presente…” “Ser extraordinarios en las cosas ordinarias… 3

4. I.E.P. SAN JOSE MARELLO VIALE
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a) 0,8 b) 0,75 c) 0,5 d) 0,25 e) 0,15
Si tienes visión de futuro, actúa en el presente…” “Ser extraordinarios en las cosas ordinarias… 3

5. I.E.P. SAN JOSE MARELLO VIALE
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a) 0,8 b) 0,75 c) 0,5 d) 0,25 e) 0,15
Si tienes visión de futuro, actúa en el presente…” “Ser extraordinarios en las cosas ordinarias… 3

6. I.E.P. SAN JOSE MARELLO VIALE
T05 Estática II - Rozamiento CON VISION UNIVERSITARIA
a) 0,8 b) 0,75 c) 0,5 d) 0,25 e) 0,15
Si tienes visión de futuro, actúa en el presente…” “Ser extraordinarios en las cosas ordinarias… 3