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

57 thoughts on “Fuerza de Rozamiento, ejercicios resueltos”

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

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

  2. 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

  3. 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

  4. 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°)

  5. 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.

  6. 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?

  7. 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?

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

  9. Buen día,
    para los que aun no han podido resolver el ejercicio les voy a decir como lo hice yo después de intentarlo varias veces. Primero encontramos que la normal equivale a 100N con la sumatoria de fuerzas en el eje Y, la fuerza F la descomponemos con sus respectivas componentes en el eje X y en el eje Y, ahora con todos esos datos por sumatoria de fuerzas (Pitagoras), nos saldrá la respuesta del ejercicio. Espero les sea de ayuda.

  10. sera que me pueden ayudar con un problema de fisica donde don chicos halan una caja cada uno con una cuerda Calcula las tensiones y la aceleración si la
    masa de la caja es de 25 Kg, la fuerza de
    roce es de 14 Nw y cada muchacho ejerce
    una fuerza de 11,8 Nw.

  11. profesor necesito ayuda con este ejercicio…un cuerpo de 8kg parte de el reposo y recorre una distancia de 22m en 5segundos, debido a la acción de una fuerza constante. determina el valor de la fuerza

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