Ejercicios de fuerzas

1. Problemas de fuerzas
Cuerpo que desliza con velocidad
constante por un Plano Inclinado
V
Autor: Manuel Díaz Escalera

2. Un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado que
forma un ángulo de 30º con la horizontal. Determina el valor del
coeficiente de rozamiento μ.
V
Autor: Manuel Díaz Escalera

3. Un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado que
forma un ángulo de 30º con la horizontal. Determina el valor del
coeficiente de rozamiento μ.
N
Paso 1 Dibujamos las fuerzas que
actúan sobre el cuerpo
Fr
P (peso del cuerpo )
V
N (fuerza normal)
Fr (Fuerza de rozamiento)
P
Autor: Manuel Díaz Escalera

4. Un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado que
forma un ángulo de 30º con la horizontal. Determina el valor del
coeficiente de rozamiento μ.
N
Paso 2 Elegimos un sistema de
referencia centrado en el cuerpo
Fr con el eje x paralelo a la superficie
PX del plano y el eje y perpendicular a
V la misma.
Luego descomponemos el peso en
PY sus componentes PX y PY
P
Autor: Manuel Díaz Escalera

5. Un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado que
forma un ángulo de 30º con la horizontal. Determina el valor del
coeficiente de rozamiento μ.
N Paso 3 Podemos expresar PX y PY
en función del peso P y del ángulo α
Fr que forma el plano inclinado con la
horizontal
PX
V
Los tres ángulos indicados en el
dibujo tienen el mismo valor.
PY Determinamos PX y PY aplicando las
P
definiciones de las funciones
PY
cosα = trigonométricas
PX P
senα =
P PY = Pcosα
PX = Psenα
Autor: Manuel Díaz Escalera

6. Un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado que
forma un ángulo de 30º con la horizontal. Determina el valor del
coeficiente de rozamiento μ.
N
Paso 4 Para calcular el coeficiente
de rozamiento utilizamos la segunda
Fr ley de Newton:
PX F = m.a
V
Siendo F la fuerza resultante sobre el
cuerpo, m la masa y a la aceleración.
PY
P
Autor: Manuel Díaz Escalera

7. Un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado que
forma un ángulo de 30º con la horizontal. Determina el valor del
coeficiente de rozamiento μ.
N Si el cuerpo desliza con velocidad
constante no tiene aceleración y, según
la segunda ley de newton, la fuerza
Fr resultante es 0.
PX
V Las fuerzas perpendiculares al
movimiento N y PY son iguales y se
compensan:
PY N = PY
P
Las fuerzas en la dirección del
movimiento PX y Fr son iguales y se
compensan:
PX = Fr
Autor: Manuel Díaz Escalera

8. Un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado que
forma un ángulo de 30º con la horizontal. Determina el valor del
coeficiente de rozamiento μ.
N Paso 5 Sustituimos los datos y
calculamos el coeficiente de
rozamiento:
Fr
N = PY = Pcosα
PX
V
PX = Fr
PX = μN
PY
P Psenα = μPcosα
senα = μcosα
μ= senα/cos α = tan30 = 0,58
Autor: Manuel Díaz Escalera