FUERZAS DE ROZAMIENTO

FUERZAS DE ROZAMIENTO
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FUERZAS DE ROZAMIENTO
1º Un cuerpo de 8 kg de masa se mueve sobre un plano horizontal al actuar sobre
el una fuerza de 50 N paralela al plano. Si el coeficiente de rozamiento cinético es 0,4
calcula la aceleración del movimiento.
Sol.: 2,33 m/s2.
2º Una caja de 50 N de peso se desliza por un suelo horizontal con velocidad
constante bajo la acción de una fuerza horizontal de 12 N. Calcular:
a) La fuerza de rozamiento cinético.
b) El coeficiente cinético entre la caja y el suelo.
Sol.: a) 12N, b) c =0,24.
3º Una nevera cuya masa es de 80 kg se arratra por un suelo horizontal bajo la
acción de una fuerza de 350 N con velocidad constante. ¿Cuánto vale el coeficiente de
rozamiento cinético ?
Sol. : 0,45
4º Un cuerpo de 5 kg está inicialmente en reposo sobre una superficie horizontal.
Para iniciar su movimiento se necesita aplicar una fuerza de 10 N y para mantenerlo,
posteriormente con movimiento rectilíneo uniforme es necesario aplicar una fuerza de
6N. Calcular:
a) El coeficiente de rozamiento estático.
b) El coeficiente de rozamiento cinético.
Sol.: a) 0,2, b) 0,12.
5º Calcula la fuerza horizontal mínima necesaria para empezar a mover un
bloque de madera de 20 kg de masa colocado sobre una superficie horizontal. Una vez
en movimiento, ¿qué fuerza hay que ejercer para mantenerlo en movimiento con
velocidad constante?
Datos:
Coeficiente de rozamiento estático: e  0,60
Coeficiente de rozamiento cinético:  c  0,40
Sol.: 117,6 N ; 78,4 N .
6º Un bloque de 25 N de peso se halla sobre una superficie horizontal.
a) Si el bloque comienza a moverse cuando la fuerza horizontal aplicada es 20
N, ¿cuánto vale el coeficiente de rozamiento estático?
b) Posteriormente, el bloque sigue moviéndose a velocidad constante al
aplicarle una fuerza F=16 N, ¿cuánto vale el coeficiente de rozamiento
cinético?
Sol.: a) 0,8, b) 0,64
7º Se tiene un frigorífico de 980 N de peso sobre el suelo de una cocina. Si los
coeficientes de rozamiento estático y cinético valen 0,4 y 0,25 respectivamente,
calcular:
a) La fuerza necesaria para ponerlo en movimiento.
b) La fuerza necesaria para mantenerlo con velocidad uniforme.
Sol.: a) 392 N, b) 245 N.
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8º Un bloque de piedra de 588 N de peso está en reposo sobre un suelo
horizontal. La fuerza horizontal necesaria para que inicie el movimiento es de 245 N y
la fuerza horizontal necesaria para mantenerlo en movimiento con velocidad constante
es de 196 N. Calcular:
a) El coeficiente de rozamiento estático.
b) El coeficiente de rozamiento cinético.
Sol: a) 0,42 b) 0,33
9º Un automóvil de 1000 kg de masa se mueve por una carretera horizontal a 20
m/s y se detiene en 40 m al frenar. Calcular:
a) La aceleración de frenado.
b) El coeficiente de rozamiento cinético entre los neumáticos del automóvil y la
carretera.
Sol.: a)  5 m/s2 b) 0,51.
10º Sobre una mesa horizontal se sitúa un bloque de 0,5 kg de masa sujeto con
una cuerda a otro bloque que cuelga vertical mediante una polea situada en el borde de
la mesa. El coeficiente estático de rozamiento del bloque con la mesa es de 0,25.
Calcula la masa mínima que debe de tener el bloque que cuelga vertical para que el
sistema se ponga en movimiento.
Sol.: 0,125 kg
11º Para arrastrar con velocidad constante un carrito cargado de 25 kg de masa,
situado en un plano horizontal, una persona hace una fuerza de 40 N estirando de una
cuerda que forma un ángulo de 30º por encima de la horizontal.
a) Calcula el coeficiente de rozamiento cinético.
b) ¿Qué fuerza debería hacer si se estirase en sentido horizontal?
Sol.: a) 0,154; b) 37,7 N.
12º Calcula el valor de todas las fuerzas que se ejercen sobre un bloque de 20
kg de masa que se desliza sobre un plano inclinado 30º . El coeficiente de rozamiento
cinético entre el bloque y el plano inclinado es de 0,4.
Sol.: Peso : p 196N ; Componenteparalela al plano del peso : px  98 N ;
Componenteperpendicular al plano del peso : p y  169,7 N; R eacción del

plano: N  169,7 N , tiene el mismo móduloque p y pero sentido contrario.
Fuerza de rozamiento: Fr  67,9 N.
13º Un bloque de 10 kg de masa se coloca sobre un plano inclinado 30º y se
deja deslizar partiendo del reposo. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el
plano inclinado y el bloque es de 0,4 calcula el tiempo que tarda el bloque en recorrer
1,20 m desde que empezó a deslizar partiendo del reposo.
Sol.: 1,26 s.
14º Un bloque de madera descansa sobre un plano inclinado 30º sobre la
horizontal. Calcula cuál tiene que ser el valor mínimo del coeficiente estático de
rozamiento para que el objeto no se caiga.
Sol.: 0,577
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15º Un bloque cuya masa es de 3 kg se coloca en la parte superior de un plano
inclinado cuyo ángulo de inclinación puede variarse (ver figura). Si el coeficiente de
rozamiento entre el bloque y el plano es de 0,35, ¿para qué ángulo de inclinación el
bloque descenderá con velocidad constante?
m  3 kg

Sol.: 19,3º.
16º Desde la parte superior de un plano inclinado 30º se deja caer un bloque
cuya masa es de 2 kg. Si tarda 1,2s en llegar a la parte inferior del plano inclinado y el
coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano es de 0,35, determina:
a) La aceleración con que desciende.
b) La longitud del plano inclinado.
Sol.: a) 1,93m / s 2 ; b) 1,39 m.
17º Un bloque cuya masa es de 3 kg se deja caer desde la parte superior de un
plano inclinado 15º. Si el tiempo que emplea el bloque en llegar a la parte inferior es de
1,6 s y la longitud del plano es de 2 m, calcula:
a) La aceleración con que desciende.
b) El coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano
Sol.: a) 1,56 m / s 2 ; b) 0,27.
18º Se lanza hacia arriba a lo largo de un plano inclinado 25º un bloque de 4kg
de masa con una velocidad de 9 m / s. Si asciende recorriendo una distancia de 6 m y
se detiene, calcula el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano.
Sol.: 0,32
19º Se lanza un bloque cuya masa es de 3 kg hacia arriba a lo largo de un plano
inclinado 35º. Si asciende recorriendo una distancia de 4 m y se detiene, calcula:
a) La velocidad con que fue lanzado
b) El tiempo que emplea en detenerse.
c) La fuerza de rozamiento que actúa sobre el bloque
Dato: el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano es de 0,2.
Sol.: a) 7,60 m / s; b) 1,05 s; c)  4,8 N .
20º Un coche de 850 kg de masa desciende una pendiente de 15º de inclinación
en punto muerto con velocidad constante. Calcula el valor de las fuerzas de rozamiento
que se oponen al movimiento.
Sol.: 2156 N
21º Calcular la máxima pendiente que puede subir un coche todoterreno de 1000
kg de masa si el coeficiente de rozamiento entre las ruedas y el terreno es de 0,6. Se
supone que el motor tiene potencia suficiente y la única limitación es que las ruedas
patinen contra el suelo.
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Sol.: 30,9º
22º Una atracción de feria consiste en lanzar un trineo de 2 kg por una rampa
ascendente que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si el coeficiente de
rozamiento es 0,15. ¿Con qué velocidad se debe lanzar para que ascienda hasta una
altura de 2 m?
Sol.: 7,01 m/s.
23º Se lanza un bloque de 3 kg hacia arriba por un plano inclinado 30º sobre la
horizontal, con una velocidad de 8 m/s. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el
bloque y el plano es de 0,30 calcula:
a) La aceleración con que asciende.
b) El tiempo que tarda en detenerse.
c) La distancia que recorre hasta que se detiene.
Sol.: a)  7,45 m / s 2 ; b) 1,07 s; c) 4,3 m.
24º Un bloque de 10 kg de masa se lanza hacia arriba sobre un plano inclinado
30º con una velocidad de 15 m / s. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el
bloque y el plano es de 0,4 calcula:
a) Las componentes paralela y perpendicular al plano del peso.
b) La fuerza de rozamiento.
c) La aceleración del bloque.
d) El tiempo que tarda en detenerse y la distancia que recorre hasta que se
detiene.
Sol.: a) px  49 N , p y  84,8 N; b) Fr  33,92 N; c)  8,3 m / s 2 ; d ) 13,6 m.
25º Desde la parte superior de un plano inclinado 30º se deja deslizar un bloque.
Calcula el tiempo que tarda en llegar a la parte inferior del plano inclinado, sabiendo
que este tiene una longitud de 2 m.
Dato: Coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano: 0,35.
Sol.: 1,44 s.
26º Calcula a partir del sistema de la figura:
a) La aceleración con que desciende el bloque m 2 .
b) La tensión del cable.
El coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es de 0,35.
m1  0,6 kg
  30 º
Sol.: a  4,5 m / s 2 ; b) T  7,42 N.
m2  1,4 kg
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27º Un bloque de 2,5 kg de masa está colocado sobre un plano cuya inclinación
es de 30º. El coeficiente de rozamiento estático entre el bloque y el plano es de 0,5.
Determina si el bloque desciende por el plano y el ángulo mínimo a partir del cual el
bloque empieza a descender.
Sol.: Con 30º de inclinación el bloque desciende.
Para ángulos mayores de
26,6º el bloque desciende.
28º Desde la parte inferior de un plano inclinado 20º se lanza un bloque con
una velocidad de 4 m / s. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento es de 0,08, calcula:
a) La aceleración con qué asciende.
b) El tiempo que tarda en parase.
c) La distancia que recorre.
Sol.: a)  4,06 m / s 2 ; b) 0,985s; c) 1,98 m.
29º Se tienen dos bloques cuyas masas son de 3 kg y 6 kg, colocados según se
muestra en la figura. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento es el mismo para
ambos bloque y que su valor es de 0,25, calcula la aceleración con que se mueven los
bloques y la tensión de la cuerda.
m1  3kg
m2  6 kg
25º
Sol.: a 1,39m / s 2 ; T  11,52 N.
30º
Un bloque cuya masa es de 6 kg se encuentra sobre una superficie
horizontal en reposo. Determina:
a) La fuerza de rozamiento cuando se encuentra en reposo y no actúa sobre él
ninguna fuerza horizontal.
b) La fuerza de rozamiento cuando se aplica una fuerza horizontal de 15 N,
pero el bloque permanece en reposo.
c) La fuerza horizontal mínima necesaria para iniciar el movimiento. ¿Qué vale
en esta caso la fuerza de rozamiento?
d) Si se aplica una fuerza horizontal de 50 N y el bloque se mueve con
aceleración, ¿qué vale en este caso la fuerza de rozamiento? ¿Con qué
aceleración se moverá?
Datos: Coeficiente estático de rozamiento: 0,40
Coeficiente cinético de rozamiento: 0,30
Sol.: a) 0; b) 15 N ; c) 23,52 N ; 23,52 N; d ) 17,64 N ; 5,39m / s 2 .
31º Un bloque cuya masa es de 2 kg asciende por un plano inclinado 20º bajo la
acción de una fuerza de 12 N que forma un ángulo de 15º con el plano inclinado (ver
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figura.) Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano es de 0,3,
calcula:
a) La aceleración con que asciende el bloque.
b) La distancia que recorre en 2 s contados a partir de que la fuerza empieza a
actuar.
F
15º
20º
Sol.: a) 0,93 m / s 2 ; b) 1,86m.
32º (PAU) Dos bloques de masas m1  4 kg y m2  2 kg están unidos por
medio de una cuerda cuya masa se puede despreciar y situados sobre un plano inclinado
30º sobre la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento con el plano inclinado para
ambos bloques vale 0,3, calcula:
a) La fuerza F paralela al plano necesaria para que el sistema ascienda con
velocidad constante por el plano inclinado
b) La tensión de la cuerda que une los dos bloques durante el ascenso.
F
m2
m1
  30 º
Sol.: a) 44,7 N ; b) 29,8 ..
33º (PAU) Si un cuerpo se desliza sobre un plano horizontal con rozamiento,
tras ser lanzado con una determinada velocidad inicial, ¿cuáles de los siguientes factores
influyen en el tiempo que tarda en pararse?
a) Velocidad inicial del lanzamiento
b) Masa del cuerpo
c) Naturaleza de los materiales que forman el cuerpo y la superficie del plano.
Sol.:
a) El tiempo que tarda en pararse depende proporcionalmente de la velocidad
inicial.
b) La masa del cuerpo no influye en el tiempo que tarda en pararse.
c) El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano horizontal depende de
la naturaleza de los materiales que lo forman y el tiempo es inversamente
proporcional a dicho coeficiente de rozamiento.
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FUERZAS ELÁSTICAS
34º Sobre un plano inclinado cuyo ángulo es de 30º se coloca un bloque de 1 kg
de masa sujeto por su parte superior a un muelle cuya constante recuperadora es de 30
N/m y cuya longitud en reposo es de 16 cm. Si el bloque se encuentra en reposo sobre el
plano inclinado y la longitud del muelle es de 24 cm, calcular la fuerza de rozamiento
entre el bloque y el plano.
Sol.: 2,5 N
35º El bloque de la figura de 4 kg de masa esta sujeto a la parte inferior de un
muelle, y el bloque está apoyado sobre un plano inclinado 45º. Si el muelle está
alargado 8,2 cm respecto de su longitud natural, ¿cuánto vale la constante elástica del
muelle? Se supone que no hay rozamiento.
Sol.: 338 N / m.