12.4 Exploración: Rozamiento estático sobre una viga horizontal

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En la imagen se muestra a una persona empujando una pieza de madera contra la pared (posición dada en metros).   Reinicio.

1. ¿Qué fuerzas actúan sobre la madera? Dibuje un diagrama de cuerpo-libre para la viga mostrando todas las fuerzas y en su localización adecuada. Compare su diagrama con el de la  Animación 2.
2. ¿Cuál es la fuerza en el sentido +y  que contrarresta al peso de la viga? Observe que esta fuerza es paralela a la superficie de contacto entre la viga y la pared.
3. ¿Cómo llamamos a la componente paralela de una fuerza de contacto?
4. ¿Es en este caso la fuerza de rozamiento estático de la pared sobre la madera igual a su valor máximo?
5. ¿Cuánto vale la fuerza de rozamiento estático máxima en este ejemplo?

En la Animación 3 puede ajustar la intensidad de su empuje arrastrando por el círculo blanco en la punta del vector que representa la fuerza de su mano sobre la madera. La fuerza de rozamiento máxima (mostrada por el vector en rojo) se ajusta apropiadamente. En el momento en que la fuerza real de rozamiento (vector negro) pasa a ser superior a la fuerza de rozamiento máxima (vector rojo), la viga deja de estar en equilibrio. La fuerza mínima corresponde a cuando los dos vectores (negro y rojo) son iguales. Si usted empuja con una fuerza menor, la viga caerá.

En la Animación 4 puede ajustar la intensidad de su empuje de forma que sea incluso inferior al empuje mínimo requerido para que la madera esté en equilibrio. Si la fuerza frictiva máxima es inferior a la real necesaria para el equilibrio, la pieza de madera caerá. Por tanto,  f_e> f_{e max} , es no-físico.

Exploración creada por  Aaron Titus.
© 2004 Pearson Educación S. A.