Fuerza de Rozamiento, ejercicios resueltos

Hoy continuamos con una nueva sesión de nuestro curso de física online, y esta vez revisaremos el tema de fuerza de rozamiento. Hasta ahora, veníamos trabajando sólo con superficies ideales, pero ahora, le añadimos un poco más de realismo y empezamos a tomar en cuenta la fuerza de rozamiento.

¿Qué es la fuerza de rozamiento?

Es la fuerza que aparece cuando tenemos 2 o más superficies en contacto. Idealmente las superficies son lisas, pero en realidad, las superficies presentan irregularidades que originan resistencia al movimiento, y esta resistencia se manifiesta a través de la fuerza de rozamiento.

Por ejemplo, en bloque azul se encuentra sobre la superficies roja, y por fuera vemos lo siguiente:

Fuerza-de-rozamiento-1

Pero si vemos a detalle las superficies con un microscopio, veríamos estas irregularidades en las superficies, las cuáles generan una resistencia al movimiento, es decir, una fuerza de rozamiento.

Fuerza-de-rozamiento-2

Las leyes del rozamiento

La fuerza de rozamiento presenta 3 leyes:

  • La fuerza de rozamiento se opone al movimiento. Al momento de realizar el diagrama de cuerpo libre, la fuerza de rozamiento siempre apunta en dirección opuesta al movimiento.
  • La fuerza de rozamiento es proporcional a la reacción normal.
  • El módulo o magnitud de la fuerza de rozamiento no depende del tamaño de las superficies en contacto.

Fórmula

La fórmula del rozamiento es la siguiente:

Fuerza-de-rozamiento-

Donde:

  • fr = fuerza de rozamiento. Se expresa en Newtons.
  • u = coeficiente de rozamiento. Es adimensional.
  • N = fuerza o reacción normal. Se expresa en Newtons.

Rozamiento estático y dinámico

Existen 2 formas de rozamiento: estático (cuerpos en reposo), y dinámico (cuerpos en movimiento).

  • Fuerza de rozamiento estático (fs): es la fuerza de rozamiento que se opone al posible movimiento del cuerpo en la superficie de contacto. Su fórmula es la siguiente:

Fuerza-de-rozamiento-estático

  • Fuerza de rozamiento cinético (fk): es la fuerza de rozamiento que se opone al movimiento del cuerpo en la superficie de contacto. Su fórmula es la siguiente:

Fuerza-de-rozamiento-dinámico

Hay que tener en cuenta que el coeficiente de rozamiento estático es mayor que el cinético, por lo tanto, la fuerza de rozamiento estático es mayor que la fuerza de rozamiento cinético.

Fuerza-de-rozamiento-3

Guía de ejercicios

A continuación, viene una pequeña con guía con algunos problemas propuestos de rozamiento para practicar en casa, la mayoría de los problemas los vamos a resolver en los videos:

Rozamiento ejercicios propuestos PDF

Intro

En el siguiente video, revisamos la explicación detallada del tema de rozamiento:

Nivel 1A

Ahora si, empezamos con la acción, y en este primer ejercicio veremos cómo calcular la fuerza que se debe aplicar a un cuerpo para poder moverlo tomando en cuenta el rozamiento.

Nivel 1B

Ahora veremos un ejercicio con desplazamiento vertical.

Nivel 2A

Veamos un problema resuelto con poleas y pesos.

Nivel 2B

Este ejercicio no es nada sencillo, ya que combinamos planos inclinados con rozamiento.

Nivel 3

Y para terminar, veamos un problema resuelto con rozamiento y momento de fuerza.

Tarea para la casa

Viene ahora tu turno para demostrar que tanto has aprendido en el capítulo resolviendo el siguiente problema.

problema-propuesto fuerza de rozamiento

Solución: F = 83,3N

Acerca de jorge

Aficionado a los números, y ansioso de compartir un poquito con ustedes. Tweetahhh: @matemovil1

44 comentarios

  1. profesor ya estoy aquí para estudiar las lecciones … muchas gracias …

  2. este tema es lo mismo q energia mecanica? ,contigo la fisica es mas facil gracias c:

  3. Gracias profesor ^-^ me ha ayudado un montón 🙂 bendiciones !

  4. es muy buena me ha ayudado mucho gracias

    • Gracias Lenin, que bueno que te sirvan los ejercicios resueltos de fuerza de rozamiento. Tenemos problemas con rozamiento estático y dinámico. Un saludo!

  5. en el ultimo ejercicio, te piden calcular la fuerza de roce o normal ? 🙁

  6. a mi me da 50N la de rozamiento
    la fuerza me da 83,08 🙁

  7. Cynthia Espiritu Leon

    Profesor cual es la respuesta? A mi me sale la fuerza minima 50N 🙁 es que estoy fallando? en todo caso puede subie el solucionario?

  8. explico!! el resultado que les esta dando es la fuerza de roce!! pero le están mandando a calcular fuerza min!! si sabemos que el diagrama se ve una fuerza aplicada Diagonal! Osea tiene Fuerza componente X y Fuerza en el componente Y! osea Fx=(F x cos37) y Fy=(F x sin37) entonces podemos decir que FR-FxCos37=0,,,,, Despejamos F=(-FR)/(-Cos37) y aqui el resultado

  9. sale 50N profe

  10. Alejandro Carbajal

    Disculpe , profesor estoy en duda acaso no sale 50N

  11. ayudenme no me sale

  12. Hola, quería saber si si tienen algún contacto para asesorías particulares , de antemano gracias

  13. Esto seria cinemática?

  14. Profesor a mi la respuesta me sale 50N , por favor podría subir el solucionario de la tarea

  15. Hola buena profeso jorge….primero quiero felicitarlo por las buenas explicaciones que da….y segundo quiero consultarle sobre el deber, bueno hice los calculos y me sale que la fuerza es de 50N podria explicar ese ejercicio se lo agradeceria muchisimo

  16. Muchísimas gracias Profe . Jorge por la enseñanza , bueno yo soy de Sencico y en contruccion me piden física. Saludos de los Olivos .

  17. profesor me puede ayudar en un ejercisio de rozamiento, no puedo resolverlo

  18. profesor me puede ayudar en un ejercisio de rozamiento, no puedo resolverlo me puede ayudar

  19. Profe, la respuesta del último me da 50N
    Creo que no estan considerando que la componente vertical de la fuerza F reduce la normal en un cantidad equivalente a F*sen53°)

  20. Hola quisiera saber como resolver este problema:
    Una esfera de 400 dag se deja caer desde el punto A recorre una superficie horizontal de 10 dam con rozamiento y llega hasta el punto B, donde deja de ascender. Calcular la fuerza de rozamiento en la superficie horizontal, sabiendo que en los tramos inclinados no hay rozamiento. (altura del punto A: 200m, altura del B: 50m)
    Gracias, saludos.

  21. muchas gracias jorge, me sirvio mucho
    la tarea me salio bien
    nunca habia encontrado un profesor que se explique bien
    🙂 🙂

  22. gracias jorge me sirvio mucho, la tarea me salio bien. Busque muchos profesores de fisica que me explicaran pero no les entendia pero vos te explicas de maravilla

  23. gracias jorge, busque por todos lados un profesor que se explique bien
    pero vos te explicas de maravilla
    GRACIAS

  24. Estoy en la universidad, y la verdad no entendía temas básicos como éstos, gracias a usted ahora lo entiendo todo, muchas gracias…

  25. TUS VIDEOS SON DE MUCHA AYUDA GRACIAS

  26. Un bloque de 12 kg. de masa descansa en un plano inclinado 30º, el bloque está a punto de resbalar. ¿Cuál es el coeficiente de rozamiento? ¿Es este coeficiente de rozamiento, estático o cinético?

  27. Si un bloque de cobre se desliza sobre un plano inclinado de acero a velocidad constante, cuando la altura del plano inclinado es 36 cm y la base del plano inclinado es 100 cm. ¿Cuál es el coeficiente cinético de rozamiento?

  28. Yo no entiendo el problema para la casa no fui capaz de hacerlo necesito ayuda por favor jorge a mi me dio fue 26.3 N la fuerza minima

  29. cuando van a responderrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr necesito aclarar esa duda no tengo idea como es q les dio 86 N en la fuerza minima
    AYUDAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

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