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Estudio del movimiento
1º BAC
U.2 Dinámica
A.34 Fuerza de rozamiento
Un camión transporta una caja de la forma indicada en la figura. En todo el
ejercicio supondremos que no hay rozamiento con el aire.
Supongamos que no hay rozamiento caja-camión. ¿Podrá trasladar el
camión la caja si va a velocidad constante?
Sí
El camión y la caja van a velocidad constante. No se necesita fuerza para
mantener el movimiento con velocidad constante.
Supongamos que no hay rozamiento caja-camión. ¿Qué ocurrirá cuando el
camión acelere aumentando su velocidad?
La caja se quedará retrasada.
Aunque seguirá avanzando con velocidad constante, al no existir fuerza
entre el camión y la caja, ésta no podrá aumentar su velocidad. Al aumentar
la velocidad del camión, la caja irá quedando retrasada hasta caer.
Supongamos que no hay rozamiento caja-camión. ¿Qué ocurrirá cuando el
camión frene disminuyendo su velocidad?
La caja avanzará hasta chocar con la cabina del camión.
Aunque seguirá avanzando con velocidad constante, al no existir fuerza
entre el camión y la caja, la velocidad de la caja no puede disminuir.
Al mantener la caja su velocidad y al disminuir la del camión, la caja
“avanza” respecto al camión, hasta que choque con la cabina.
Supongamos que puede existir fuerza de rozamiento caja-camión. ¿Habrá
fuerza de rozamiento cuando la velocidad sea constante?
Cuando la velocidad sea constante no habrá fuerza de rozamiento caja
camión, ya que no se necesita fuerza para mantener la velocidad
constante..
Supongamos que puede existir fuerza de rozamiento caja-camión. ¿Habrá
fuerza de rozamiento mientras aumenta la velocidad del camión?
Aumenta la velocidad del camión
Fuerza rozamiento
Cuando aumenta la velocidad del camión aparece una fuerza de rozamiento
ya que el camión tiende a adelantar a la caja.
Esa fuerza de rozamiento tendrá un valor máximo igual a μ N. En este caso,
N = mcaja g.
La máxima aceleración que puede alcanzar la caja será:
acaja = μ mcaja g / mcaja = μ g
Si la aceleración del camión fuese mayor, el camión adelantaría a la caja y
ésta quedaría retrasada terminando por caer.
Supongamos que puede existir fuerza de rozamiento caja-camión. ¿Habrá
fuerza de rozamiento mientras disminuye la velocidad del camión?
Disminuye la velocidad del camión
Fuerza rozamiento
Cuando disminuye la velocidad del camión aparece una fuerza de
rozamiento ya que el camión tiende a retrasarse respecto a la caja.
Esa fuerza de rozamiento tendrá un valor máximo igual a μ N. En este caso,
N = mcaja g.
La máxima aceleración con la que puede frenar la caja será:
acaja = μ mcaja g / mcaja = μ g
Si la aceleración de frenado del camión fuese mayor, el camión “frenaría
más rápido” que la caja y ésta avanzaría hasta chocar con la cabina.