Unidad 3 Interacciones en la naturaleza. Movimiento mecánico.

Características de la fuerza de rozamiento (pág.141) Se origina en las superficies de contacto de los cuerpos siempre que estas se encuentren en movimiento relativo o que como resultado de una acción externa se tienda a moverlas.

Su dirección es paralela a las superficies de contacto y su sentido es siempre opuesto a su movimiento relativo. Su módulo es directamente proporcional al módulo de la fuerza normal N que actúa sobre el cuerpo.

La última cena

El retrato de Mona Lisa

¿Sabías que...? Leonardo da Vinci llegó a la conclusión de que la fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal e independiente del área de contacto de las superficies.

Dibujos de uno de sus libros que se encuentran en el Deutsches Museum en Munich, Alemania.

fre lím= μe·N frc = μc·N

Ejercicios sobre fuerza de rozamiento entre superficies sólidas secas

Tarea 1 Ejercicio 51 de la página 146 Explica con la ayuda de un esquema cómo es que podemos caminar. ¿Cuál es la fuerza que nos hace avanzar?

Acción del pie fr

a) Determina la fuerza de rozamiento cinético. Tarea 2 Un jugador de béisbol de 80 kg corre con una rapidez de 5,0 m/s y se desliza en el terreno hasta llegar a la segunda base. El coeficiente de rozamiento cinético entre el jugador y el suelo es de 0,57. a) Determina la fuerza de rozamiento cinético. b) ¿Qué desplazamiento realizó al deslizarse?

Solución Incógnitas frc- ? x- ? Datos mj = 80 kg v0 = 5,0 m/s

frc = c N frc frc = c mg y + N ΣFy = may + N + Fg = may x N – Fg = 0 N = mg Ecuación solución frc = c mg

b) ¿Qué desplazamiento realizó al deslizarse? Sustituyendo frc = 0,57 · 80 kg · 9,8 m/s2 frc = 4,5 ·102 N frc = 446,88 N b) ¿Qué desplazamiento realizó al deslizarse?

x = v0 t + axt 2 (1) Δx= v2 – v02 2ax ΣFx = max frc = max – frc = max ax = m - frc (2)

Sustituyendo 2 en 1 = – v02 2 - frc m = v02 2 frc m Δx= – v02 2ax Δx= 80 kg · (5,0 m/s)2 2 · 4,5 · 102 N = 2,2 m kg m2 /s2 kg m /s2 N

Tarea 3 Un automóvil circula por una avenida donde la velocidad máxima permitida es de 60 km/h. El chofer del auto ve un camión detenido y aplica los frenos recorriendo una distancia de 40 m hasta detenerse. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre las ruedas y el pavimento es de 0,60; determina si el chofer conducía a exceso de velocidad.

Solución Incógnita Datos vmáx = 60 km/h v0 - ? vmáx = 16,6 m/s v x

v = v0 + at Δx= v2 – v02 2ax v02 = – 2 Δx ax v0 = – 2 Δx ax (1) ax - ?

frc y + ΣFx = max N + frc = max x – frc = max Fg – N = max –  mg = max ax = – g (2)

Sustituyendo 2 en 1 v0 = – 2 Δx ax (1) ax = – g (2) v0 = – 2 Δx ( – g) 2 Δx··g v0 = 2 · 40 m · 0,6 · 9,8 m/s2 v0 = 79 km/h v0 = 21, 7 m/s v0 = 22 m/s

Más del 50% de la mortalidad mundial debida a lesiones causadas por accidentes de tránsito ocurre entre adolescentes y adultos jóvenes, de entre 15 y 44 años. La OMS ha calculado que las muertes por los accidentes de tránsito se elevarán de 5,1 millones en 1990 a 8,4 millones en el 2020.

Tarea extraclase

Determina la velocidad con que llegarían a la superficie de la Tierra las gotas de lluvia de las nubes que se encuentran a 6,0 km de altura.