Clase de Fuerza de Fricción del curso Física 1 para estudiantes de Ingenería

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ING1201 FÍSICA 1 2023-1 │ Prof. Enrique Ortiz
Un bloque de 10.0 kg descansa sobre el suelo,
a) ¿Qué fuerza ejerce el suelo sobre el bloque?
b) Si una cuerda se ata al bloque y se mueve
verticalmente sobre una polea. El otro extremo de
la cuerda se une a un objeto de 8.0 kg que cuelga
libre. ¿Cuál es la fuerza que ejerce el suelo sobre el
bloque de 10.0 kg?
c) Si se sustituye el objeto de 8.0 kg del inciso b) con
un objeto de 12.0 kg, ¿cuál es la fuerza que ejerce
el suelo sobre el bloque de 10.0 kg?
Para cada caso haga un croquis del problema e
indique un sistema de coordenadas adecuado.
También describa el sistema y los
fenómenos/fundamentos físicos que lo describen
Bosquejo de la solución del problema anterior
m1
m2
10.0g N
2.0g N
Ninguna

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• Qué pasa cuando deslizas un objeto sobre una mesa
para pasárselo a alguien?
• Has intentado mover tu cómoda llena de ropa para
organizar mejor tu dormitorio? Qué pasó al inicio? Y
después?
• Qué fuerzas permiten que puedas caminar? Cuál es su
dirección?
PREGUNTAS MOTIVADORAS

3. ING1201 – FÍSICA 1
SEMESTRE 2023-2
Fuerza de Fricción
U3C5
Prof. Enrique Ortiz
https://sites.google.com/site/leortizvidal/

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ING1201 FÍSICA 1 2023-1 │ Prof. Enrique Ortiz
Identificar la fuerza de fricción y resolver problemas
incluyéndola
Serway §5.8
Leyes de Newton,
Equilibrios
Estático y
Dinámico,
DCL
Nota: las diapositivas usadas en las clases son material de apoyo para la discusión y desarrollo de las mismas. Se pueden usar como
referencia o guía. Apóyese en las secciones/partes indicadas del libro y el material complementario entregado para su estudio individual.

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Pregunta 1. En todo sistema real, cuando un objeto interactúa con su entorno, este (el entorno)
le ofrece resistencia a su movimiento.
(a) Verdadero; (b) Falso; (c) No sé; (d) No quiero responder
Pregunta 2. Toda resistencia al movimiento de un objeto es perjudicial.
(a) Verdadero; (b) Falso; (c) No sé; (d) No quiero responder
Pregunta 3. Se denota fuerza de fricción estática a la fuerza opositora de la fuerza que se ejerce
un objeto cuya magnitud no es suficiente para moverlo.
(a) Verdadero; (b) Falso; (c) No sé; (d) No quiero responder
Pregunta 4. Cuando la fuerza aplicada alcanza el valor de la fuerza máxima de fricción estática el
objeto se acelera siempre y cuando...
(a) la fuerza aplicada sea mayor a la fuerza de fricción cinética ; (b) la fuerza aplicada sea menor a
la fuerza de fricción dinámica; (c) la fuerza aplicada sea igual a la fuerza de fricción dinámica
(d) No lo sé; (e) No quiero responder

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Pregunta 5. En general el coeficiente de fricción estático es menor que el coeficiente de fricción
dinámico, y ambos son independientes del área de contexto de las superficies
(a) Verdadero; (b) Falso; (c) No lo sé; (d) No quiero responder

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FUERZA DE FRICCIÓN
https://colegiomanuelrodriguez.cl/mr/exelearning/4CieU2/tipos_de_fuerzas.html

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CASOS PARTICULARES
𝐹 = 𝑓𝑘
𝐹 < 𝑓𝑘
𝐹 > 𝑓𝑘
𝐹 = 0
Qué ocurre?
Movimiento con
velocidad constante
Cuerpo en reposo
Movimiento acelerado
El objeto se
detiene/detendrá

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Reflexionar:
La fuerza de fricción estática tiene un valor constante? De qué depende?
La fuerza de fricción cinética tiene un valor constante?
FRICCIÓN ESTÁTIVA VS. FRICCIÓN CINÉTICA
𝑓𝑠 ≤ 𝜇𝑠𝑁 𝑓𝑘 = 𝜇𝑘𝑁
Coeficiente de
fricción estática
Coeficiente de
fricción cinéticad

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𝜇𝑘 < 𝜇𝑠
Reflexionar:
Cómo explico que los coeficientes no dependen del área de contacto?
Cuál es el dirección y sentido de la fuerza de fricción?

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REVISAR EJERCICIOS 5.11, 5.12, Y 5.13

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Considere un camión grande transportando una
pesada carga, como vigas de acero. Un riesgo fuerte
para el conductor es que la carga pueda deslizarse
hacia adelante, y golpear la cabina, si el camión para
repentinamente durante un accidente o al frenar.
Suponga, por ejemplo, que una carga de 10 000 kg va
colocada sobre un camión de 20 000 kg moviéndose a
12.0 m/s. Suponga que la carga no está amarrada al
camión, y que tiene un coeficiente de fricción de
0.500 con la plataforma del camión.
(a) Calcule la distancia mínima para detenerse si la
carga no debe deslizarse hacia adelante respecto
al camión.
(b) ¿Existen algunos datos que no se necesitan para la
solución?
PROBLEMA 5.52

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En la figura, la persona pesa 170 lb. Visto de frente, cada
muleta forma un ángulo de 22.0° con la vertical. Para la
situación más crítica, cada muleta soporta la mitad del peso
del individuo. Suponga que el hombre se mueve con
velocidad constante, y que la fuerza ejercida por el piso sobre
las muletas actúa a lo largo de ellas, determine
(a) el más pequeño coeficiente de fricción posible entre las
muletas y el suelo
(b) la magnitud de la fuerza de compresión en cada muleta.
Deje explícito sus supuestos.
TRABAJO EN EQUIPO – Adaptado del Problema 5.62