Juan quiere arrastrar una caja por el piso de su habitación (figura 3.16). La masa de la caja es de 9.3 kg y los coeficientes de fricción estática y cinética son 0.8 y 0.5 respectivamente.
A) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para empezar a mover la caja?
B) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para mantener la caja en movimiento?
Respuestas
A) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para empezar a mover la caja
Para que el objeto se ponga en movimiento, la fuerza aplicada debe ser igual a la fuerza de fricción estática, esto es:
F = frs
Pero sabemos que la fuerza de rozamiento estática está dado por el producto del coeficiente de fricción estático por la fuerza Normal del cuerpo:
F = μs·N
El valor de la normal para una caja en reposo en un plano horizontal es igual al valor del peso del objeto, por tanto:
F = μs·m·g
F = (0.8)(9.3 kg)(9.8 m/s²)
F = 72.912 N
B) Cuál es la magnitud de la fuerza que tiene que ejercer Juan para mantener la caja en movimiento?
Para mantener la caja en movimiento a una velocidad constante, la fuerza aplicada debe ser igual a la fuerza de fricción cinética:
F = frc
Pero sabemos que la fuerza de rozamiento cinética está dado por el producto del coeficiente de fricción cinético por la fuerza Normal del cuerpo:
F = μs·N
Del inciso anterior sabemos que N = mg, por tanto:
F = μc·m·g
F = (0.5)(9.3 kg)(9.8 m/s²)