Calcular la fuerza de rozamiento y la fuerza normal
Escribe la masa y el coeficiente de rozamiento. Si además escribes la fuerza con que tiras (y su ángulo con el suelo), verás si el cuerpo se mueve y con qué aceleración. Para una rampa, usa la calculadora del plano inclinado.
Fórmula de la fuerza de rozamiento
El rozamiento se opone al deslizamiento y es proporcional a la fuerza normal, la que hace el suelo sobre el cuerpo. No depende del área de contacto ni de la velocidad (en la aproximación de los problemas escolares).
Estático y dinámico
El estático actúa mientras el cuerpo está quieto y crece con la fuerza que aplicas hasta un máximo, μₑ · N. Si lo superas, el cuerpo arranca y pasa a actuar el dinámico (o cinético), μ · N, algo menor. Por eso cuesta más empezar a mover un mueble que mantenerlo en marcha.
Coeficientes de rozamiento aproximados
| Superficies | μₑ | μ |
|---|---|---|
| Madera sobre madera | 0,5 | 0,3 |
| Acero sobre acero | 0,74 | 0,57 |
| Goma sobre asfalto seco | 1 | 0,8 |
| Goma sobre asfalto mojado | 0,7 | 0,5 |
| Hielo sobre hielo | 0,1 | 0,03 |
| Teflón sobre teflón | 0,04 | 0,04 |
Si tiras con una cuerda inclinada
Una fuerza que tira hacia arriba con un ángulo α reduce la normal: N = m · g − F · sen α. Así el rozamiento es menor, pero también arrastra menos (F · cos α).
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la fuerza de rozamiento?
Multiplicando el coeficiente de rozamiento por la fuerza normal: Fr = μ · N. Una caja de 20 kg en el suelo (N = 196,2 N) con μ = 0,3 tiene un rozamiento de 58,86 N.
¿Cómo se calcula la fuerza normal?
En una superficie horizontal y sin otras fuerzas verticales, es igual al peso: N = m · g. En un plano inclinado es m · g · cos α.
¿Qué diferencia hay entre rozamiento estático y dinámico?
El estático impide que un cuerpo quieto empiece a moverse y tiene un valor máximo μₑ · N; el dinámico frena a un cuerpo que ya desliza y vale μ · N, normalmente algo menos.
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- Fuerza resultante (suma de fuerzas)Escribe cada fuerza con su módulo y su ángulo, medido desde el eje X positivo (0° a la derecha, 90° hacia arriba, 180° a la izquierda). Añade tantas como necesites.Calcular