LAS FUERZAS EN LA NATURALEZA.- SESION

                  

FUERZAS EN LA NATURALEZA.-  En la naturaleza existen una variedad de fuerzas pero como hemos estudiado en el movimiento mecánico, estas fuerzas derivan de dos clases fundamentales: las fuerzas de contacto y las fuerzas a distancia.

Tensión, normal, comprensión

GRAVITACIONAL

FUERZAS 

A  DISTANCIA

MAGNETICA

2.- ROZAMIENTO o FRICCION.- Es aquella fuerza que surge entre dos cuerpos  que tratan de moverse con respecto al otro. Esta fuerza s              

   SESION DESARROLLADA DEL APRENDIZAJE

I.- TEMA:: ROZAMIENTO o friccion

II.-CONTENIDOS BASICOS:

1. Fuerza de rozamiento
2. Clases de rozamiento : cinético y estático
3. Ecuaciones  y  leyes
4. Ventajas y desventajas del rozamiento

III.- OBJETIVOS.-

·       Analizar y diferenciar  las fuerzas de rozamiento de acuerdo al origen e intensidad

Iv.-  motivación. Los alumnos determinan experimentalmente  el rozamiento estático y cinético.- resuelven problemas  y ejercicios tipos

V.- ADQUISICIÓN  Y RETENCIÓN

Rozamiento

CONTACTO

o

·       Por deslizamiento

·       Por rodadura

·       Rozamiento en fluidos

3.- ROZAMIENTO POR DESLIZAMIENTO.- Es la fuerza que se oponme  al deslizamiento  de una superficie sobre la otra.- Son de dos clases: Rozamiento estático y rozamiento cinético

Fre =µe  . N

a).- ROZAMIENTO ESTATICO.-  Es la fuerza que se presenta  entre las superficies que se encuentran en reposo. El valor del rozamiento estático varia desde cero hasta un valor máximo, el cual adquiere cuando el cuerpo en contacto esta a punto de moverse, pero sin conseguirlo (movimiento inminente)

FORMULA:

Se calcula mediante la siguiente formula

    

Donde

Cuando un cuerpo esta en reposo y sobre un plano horizontal  la fuerza que soporta  todo el peso se llama Normal.

Fe=  fuerza de rozamiento estático

µe = Coeficiente de rozamiento

N = Fuerza Normal                                                   V= 0

                                                      Fe                        N                   F

N = P

 

A la acción de la fuerza  P  reacciona la fuerza N, por la tercera ley de la acción y reacción

 Fg         N – P              

Coeficiente de rozamiento estático (µ   ).- Es la relación entre la fuerza máxima de rozamiento estático  y la fuerza normal que tiende  a mantener ambas superficies unidas y en reposo.

 µ e =  Fre        o        µe =  R

              N                               N

B).- ROZAMIENTO CINÉTICO.- Es aquella fuerza que se presenta cuando hay movimiento de un cuerpo respecto al otro. Cuando el cuerpo pasa del movimiento inminente al movimiento propiamente dicho, el valor de la fuerza de rozamiento  disminuye y permanece casi  constante.

                                                                                     N             Mov

 

                                                         Fc                                                     F

                                                                                     P

Frc = µ c  . N

 

FORMULA:   

Donde,

Frc = fuerza de rozamiento cinético

µc= Coeficiente de rozamiento cinético

N = fuerza normal

4.- LEYES DE ROZAMIENTO POR DESLIZAMIENTO:

·       La fuerza de rozamiento tiene un valor  que es directamente proporcional a la fuerza normal

·       La fuerza de rozamiento no depende del área de la superficie en contacto

·       La fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad del cuerpo en movimiento

·       La fuerza de rozamiento depende de la  naturaleza de las superficies en contacto( es menor para las superficies muy pulidos y mayor para la superficies rugosas

·       La fuerza de rozamiento  estático es mayor  que del rozamiento cinético  El rozamiento por deslizamiento  es mayor que el deslizamiento  por rodadura

 iempre es contraria  al movimiento o posible movimiento.- Existen tres tipos de fuerzas de rozamient

COEFICIENTES DE FRICCION
SUPERFIICES DE CONTACTO	µe	µc
VIDRIO  SOBRE VIDRIO	0.94	0.40
ACERO SOBRE ACERO	0.74	0.57
PIEDRA SOBRE PIEDRA	0.70	0.40
MADERA SOBRE MADERA	0.50	0.25
COBRE SOBRE COBRE	0.53	0.36
TEFLON SOBRE ACERO	0.04	0.04

Ejemplo 1.- Sobre un plano horizontal  se tiene una caja que pesa 20 kg-F ¿Qué fuerza es necesario aplicar para que se mueva , si el  µe = 0,5

                                                                                          N             Mov. Inminente

                                                        

DATOS

P = 20 KG-f

F= ¿

UE = 0.5                                                                         P= 20 kg

Formula

µe  = F     despejando F        F = µe   x N

           N                                    F = (0,5) (20) 

       F =  10 kg.f

                                                        

Ejemplo 2.- Calcula la fuerza mínima que se requiere para que el cuerpo se desplace, si el peso es de 100 N  y el coeficiente de rozamiento  estático  es de 0,2

DATOS                                                                              N

                           

                                                                       R                                        F                         

                                                                                          P

Por estática sabemos que:

∑Fx = 0                                                          ∑Fy = 0

F - R  = 0                                                        N - P

F = R                                                              N = P

Según la formula de rozamiento tenemos:

R = µ . N  reemplazando  (a) y (b)

F = µ . P

F =  0,2 x 100 N

Rpta: fuerza minima  F = 20 N