Lección: El equilibrio de un cuerpo en un plano horizontal con rozamiento

En esta lección, vamos a aprender cómo resolver problemas de equilibrio de un cuerpo en un plano horizontal con rozamiento.

Hoja de actividades: El equilibrio de un cuerpo en un plano horizontal con rozamiento • 9 Cuestiones

P1:

Un cuerpo de 30 N de peso reposa en una superficie plana y horizontal. Dos fuerzas horizontales, 𝐹 1 y 𝐹 2 , actúan sobre el cuerpo de modo que 𝐹 1 hace un ángulo de 1 2 0 ∘ con 𝐹 2 . Dado que 𝐹 = 1 7 1 N y el ángulo de rozamiento de la superficie es 𝜆 = 3 0 ∘ , calcula el valor mínimo de 𝐹 2 necesario para hacer que el cuerpo se mueva y el ángulo 𝜃 entre su dirección de movimiento y 𝐹 1 cuando el cuerpo comienza a moverse. Redondea la magnitud de la fuerza a las centésimas y la amplitud del ángulo a las unidades.

P2:

Un cuerpo de 8,5 N de peso descansa en un plano horizontal. Una fuerza horizontal actúa sobre él haciendo que esté a punto de moverse sobre el plano. Dado que la fuerza de rozamiento era de 3,4 N, halla el coeficiente de rozamiento estático.

P3:

Un cuerpo descansa sobre un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano vale 0,2 y la fuerza de rozamiento límite que actúa sobre el cuerpo es de 80 N. Si 𝑅 es la resultante de la fuerza de rozamiento y la fuerza de reacción normal, halla el módulo de 𝑅 .

P4:

Un cuerpo de 78 N de peso reposa sobre un plano horizontal siendo el ángulo de fricción entre el cuerpo y el plano de 3 0 ∘ . Una fuerza tira del cuerpo de manera que su línea de acción hace un ángulo de 3 0 ∘ con la horizontal. Dado que, como resultado de esta fuerza, el cuerpo está a punto de moverse, halla el módulo de esta fuerza.

P5:

Un cuerpo de 8 N de peso reposa en un plano horizontal. Una fuerza de 6 √ 2 N está actuando sobre el cuerpo hacia abajo y formando un ángulo de 4 5 ∘ con la horizontal. Sabiendo que, como resultado, el cuerpo está a punto de moverse, calcula el coeficiente de rozamiento 𝜇 entre el cuerpo y el plano y el ángulo de fricción 𝜃 , expresando la respuesta al minuto más cercano.

P6:

Un cuerpo de 19 N de peso reposa en una superficie plana y horizontal. El cuerpo está a punto de moverse cuando se le aplica una fuerza de 9 √ 2 N que forma un ángulo 𝜃 con la horizontal. El cuerpo también está a punto de moverse cuando se le aplica una fuerza de 1 7 1 √ 2 N pero que actúa en sentido contrario. Calcula el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la superficie.

P7:

Un cuerpo de 63 N descansa sobre un plano horizontal. La tangente del ángulo de rozamiento estático entre el cuerpo y el plano es 1 8 . El cuerpo está sujeto a una cuerda ligera e inextensible que forma con la horizontal un ángulo de seno 1 2 1 5 . Teniendo en cuenta que la tensión de la cuerda hace que el cuerpo esté a punto de moverse sobre el plano, halla el módulo de la tensión 𝑇 y la intensidad del rozamiento estático 𝐹 .

P8:

Un cuerpo de 17 N de peso reposa en un plano horizontal. Dos fuerzas horizontales de 12 N y 8 N actúan en el cuerpo de modo que sus líneas de acción forman un ángulo de 1 2 0 ∘ . Dado que el cuerpo está a punto de moverse, halla el ángulo de fricción entre el cuerpo y el plano. Redondea la respuesta al minuto más cercano.

P9:

Un cuerpo de 68 kp de peso reposa en un plano horizontal. Cuando se le aplica una fuerza horizontal de 59,5 kp, el cuerpo está a punto de moverse. Determina el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano.

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