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P P T C A N C B F S A 0 3 0 0 6 V 2
Clase
Dinámica II: Fuerza de roce
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Resumen de la clase anterior
DINÁMICA
Estudia causas delmovimiento
que se rige por LEYES DE NEWTN
Inercia Acci!n " #eacci!n$undamental de la din%mica
tipos
El peso
La tensi!n
La normal
&uedenproducir
Aceleraci!n
tienen
M!dulo
Sentido
Direcci!n
$uer'a
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Aprendizajes esperados
( Comprender el concepto de )uer'a de roce*
( Aplicar los conceptos de roce est%tico " roce cin+tico*
( Comprender el concepto de )uer'a el%stica*
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Pregunta oficial PSU
,n -loque que pesa ./ N se empu0a so-re la cu-ierta 1ori'ontal de una mesacon una )uer'a de 23 N* El coe)iciente de roce cin+tico entre el -loque " lacu-ierta es /45*6Cu%l es la aceleraci!n del -loque7 8Considere la aceleraci!n degravedad igual a 2/ 9
A9 /4:
;9 24/
C9 :4/
D9 <4/
E9 2/4/
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE ,
PSU 2010
ms.
ms.
ms.
ms.
ms.
ms.
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2* $uer'a de roce
.* #oce est%tico
=* #oce cin+tico
5* $uer'a el%stica
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1. Fuerza de roce
( Se opone al movimiento entre super)icies en contacto*( Es proporcional a la )uer'a normal que e0erce el plano so-re el cuerpo*
( Depende del material de las super)icies en contacto*
1.1 Características
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1. Fuerza de roce
Aplicada a nuestra vida cotidiana>
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roce F F
P
N
1. Fuerza de roce
N μ f roce ⋅=
DCL de la fuerza de roce:
Para calcular la fuerza de roce:
mal Fuerza nor N
e de roceCoeficient μ
:
:
:Donde
Las unidades utili'adas para la )uer'a de roce>[ ]
[ ]dina DinaS GC
N Newton I S
:...
:..
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Ejercicios
:* En general4 la )uer'a de roce puede e?presarse como f roce= µ·N 4 donde µ es elcoe)iciente de roce " N es la )uer'a normal*
Se puede a)irmar que el coe)iciente de roce
I9 es un n@mero adimensional*II9 es independiente de la )uer'a de roce " la normal*III9 depende del tipo de super)icies en contacto*
Es8son9 correcta8s9
A9 s!lo I*;9 s!lo II*C9 s!lo III*D9 s!lo I " II*E9 I4 II " III*
Ejercicio 5 guía Dinámica II: Fuerza de roce EConocimiento
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1. Fuerza de roce
( ESTT!C" Act@a cuando el cuerpo est% enreposo*
( C!#$T!C"
Act@a cuando e?iste un movimientorelativo entre las super)icies encontacto*
1.% Tipos
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%. Roce est&tico
N μ f S S ⋅=
Su DCL es N
P
roce F F
Ejemplo: Cuerpo en reposo
F
( Es una )uer'a de reacci!n*
( Es una )uer'a varia-le*
( &osee un valor m%?imo4 que se calcula como>
%.1 Características
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%. Roce est&tico
La )uer'a de roce est%tico tiene un valor m%?imo 8lmite9
cuando el cuerpo est% a punto de moverse*
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Ejercicios
2/* ,n -loque de 2// [kg ] de masa es empu0ado con una )uer'a 1ori'ontal de 3/[ N ]
paralela a la super)icie* Si el -loque est% en reposo " el coe)iciente de roce est%tico
entre el -loque " la super)icie es /42.4 el m!dulo de la )uer'a de roce es
A9 / B N
;9 5/ B N
C9 / B N
D9 3/ B N E9 2./ B N
Ejercicio 10 guía Dinámica II: Fuerza de roce
' Aplicaci!n
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1 F K F
N μ f K K ⋅=Ejemplo: Cuerpo en
movmen!o
12 F F >
(.1 Características
( No es una )uer'a de reacci!n*
( Es una )uer'a constante*
( &osee un valor @nico4 que se calcula como>
.cte F K =.cte F K =
La )uer'a de roce cin+tico es siempre menor que la )uer'a deroce est%tico m%?ima*
(. Roce cin)tico
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Ejercicios
<* So-re un plano 1ori'ontal se empu0a un cuerpo de 2/ BN de peso con una)uer'a constante4 paralela al plano4 cu"o valor es 5 BN* Si el cuerpo mantiene una
velocidad constante de : *6Cu%l es el coe)iciente de roce entre el plano " elcuerpo7
A9 /4./
;9 /4.:
C9 /4=/D9 /45/
E9 /4:/
Ejercicio 9 guía Dinámica II: Fuerza de roce
' Aplicaci!n
m
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*. Fuerza el&stica
( Es la )uer'a de reacci!n que act@a paradevolver un resorte o el%stico a su longitud
natural*
( Los resortes o el%sticos e0ercen )uer'as queempu0an en contra del despla'amiento4 respecto
de su posici!n de equili-rio*
eF
P
*.1 Características
Los cuerpos el%sticos se de)orman ante la acci!n de una )uer'a4volviendo a su )orma original una ve' que dic1a )uer'a de0a deactuar*
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*. Fuerza el&stica
La )uer'a el%stica est% asociada a laconstante de elasticidad del cuerpo " a lade)ormaci!n producida*
? 8de)ormaci!n9
$ 8M!dulo de la )uer'a9
"r#fcamen!e:
Le$ de Hoo%e
eF
P
x∆
xk Fe ∆⋅−=
*.% +e, de -ooe
El signo FGH indica que la )uer'ael%stica se opone a la de)ormaci!n*
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Ejemplo
! "k F
g m P F
e
D
⋅−=
⋅==eF
P
x∆
Para cacuar a
con!tante ":
"!
g mk
g m "!k
F F De
⋅=
⋅=⋅
=
Sea F D a #uerza
de#ormadora $ F e a
#uerza eá!tica%
La constante tiene unidades en S*I*
m
N
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Ejercicios
3* Si un resorte se estira 2/ [cm] cuando se cuelga de +l un cuerpo de :// [ g ],
entonces su constante de rigide' es
A9:
;9 2/
C9 2:
D9 .:
E9 :/
Ejercicio & guía Dinámica II: Fuerza de roce
m
N
m
N
m
N
m
N
m
N
E Aplicaci!n
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,n -loque que pesa ./ N se empu0a so-re la cu-ierta 1ori'ontal de una mesacon una )uer'a de 23 N* El coe)iciente de roce cin+tico entre el -loque " la
cu-ierta es /45*6Cu%l es la aceleraci!n del -loque7 8Considere la aceleraci!n degravedad igual a 2/ 9
A9 /4:
;9 24/
C9 :4/
D9 <4/
E9 2/4/ Fuente : DEMRE - U. DE CHILE , PSU 2010
ms.
ms.
ms.
ms.
ms.
ms.
Pregunta oficial PSU
C Aplicaci!n
En &S, de-es considerar la )uer'ade roce s!lo cuando se 1aga e?plcitoen el pro-lema*
Sí i d l l
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Síntesis de la clase
Asociada a resortes" el%sticos
xk Fe
∆⋅−=
tipos
$uer'a de roce $uer'a el%stica
tienen
M!dulo
Sentido
Direcci!n
Aceleraci!n&uedenproducir $,E#JA
Est%tico Cin+tico
N ⋅= µ
f
Kalor m%?imo
N K K
⋅= µ f
Kalor @nico
Asociada a super)icies en contacto
P t / i l
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Prepara tu pr/0ima clase
En la pr!?ima sesi!n4 estudiaremos
'in&mica !!! Tor2ue
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Propiedad Inteectua Cpec! "DA: #$6%#%
&ST& 'AT&"IA( S& &NC)&NT"A P"*T&+ID* P*" &( "&+IST"* D&
P"*PI&DAD INT&(&CT)A(,
E2uipo Editorial rea Ciencias Física