Conceptos Esenciales de Fricción y Gravitación: Fundamentos de Física
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Física
Escrito el en 
español con un tamaño de 6,61 KB
Conceptos Fundamentales de la Fuerza de Roce
1. ¿Qué es la fuerza de roce y qué otros nombres recibe?
La fuerza de roce es una fuerza que se opone al movimiento de los cuerpos en contacto. También es conocida como fuerza de rozamiento o fricción.
2. ¿Qué característica principal tiene esta fuerza?
La fuerza de roce siempre se opone al movimiento de los cuerpos en contacto.
3. ¿Cómo se origina el roce por deslizamiento y cuál es su consecuencia?
El roce por deslizamiento tiene su origen en las pequeñas irregularidades o rugosidades existentes en cada una de las superficies en contacto. Debido a estas, las dos superficies experimentan mayor o menor dificultad para deslizarse una sobre otra.
4. ¿Qué fuerzas actúan cuando un cuerpo está en reposo sobre una superficie horizontal?
Cuando un cuerpo está en reposo sobre una superficie horizontal, actúan varias fuerzas, por ejemplo: la fuerza peso del cuerpo y la fuerza normal. Ambas tienen igual módulo, pero sentido opuesto.
5. ¿Cuál es la relación entre la fuerza de roce por deslizamiento y la fuerza normal? Anote su relación matemática.
La fuerza de roce por deslizamiento es directamente proporcional a la fuerza normal (N), que es la fuerza hacia arriba que la superficie ejerce sobre el cuerpo.
Relación matemática:
f = μ * N
6. ¿Qué es la fuerza normal?
La fuerza normal es la fuerza hacia arriba que la superficie ejerce sobre el cuerpo, perpendicular a la superficie de contacto.
7. ¿Qué es el coeficiente de roce y de qué depende?
El coeficiente de roce es la constante de proporcionalidad, denotada por la letra griega mu (μ). Este coeficiente depende del material y de la rugosidad de las superficies en contacto.
8. ¿Qué es el roce estático y qué características tiene?
El roce estático es la fuerza que se opone al inicio del movimiento de un cuerpo que se encuentra en reposo. Es una fuerza variable cuyo valor máximo se representa a través de la expresión:
fe = μe * N
Donde μe es el coeficiente de roce estático.
9. ¿Cuándo actúa el roce dinámico o cinético, y cuál es su relación matemática?
El roce dinámico o cinético actúa solo cuando el cuerpo se encuentra en movimiento, y está dado por:
fc = μc * N
Donde μc es el coeficiente de roce cinético.
10. ¿Siempre se cumple la expresión μc < μe? ¿Qué significa esto?
Sí, siempre se cumple que μc < μe. Esto significa que la fuerza de roce estático máxima es mayor que la fuerza de roce cinético. Es decir, cuesta más iniciar el movimiento que mantenerlo.
11. ¿Cuándo el roce estático alcanza su valor máximo?
El roce estático alcanza su valor máximo justo en el instante en que el cuerpo está a punto de iniciar el movimiento, y se calcula con la expresión:
fe,máx = μe * N
12. En una superficie plana inclinada, ¿a qué se llama ángulo crítico?
El ángulo crítico es el ángulo mínimo de inclinación necesario para que el cuerpo comience a deslizarse.
13. ¿Qué debemos entender por roce por rodadura?
El roce por rodadura es un mecanismo que permite disminuir la fuerza de rozamiento que implicaría deslizar un cuerpo, especialmente uno muy grande, ya que la superficie de contacto es muy pequeña en comparación con el deslizamiento.
Conceptos Fundamentales del Peso
14. ¿Qué es el peso y de qué depende?
El peso es la fuerza con la que la Tierra u otro cuerpo celeste (como la Luna o una estrella) atrae a un objeto hacia su centro. El peso de un cuerpo depende de su masa y de la aceleración de la gravedad (g).
15. ¿Cuál es la relación que existe entre el peso y la masa de un cuerpo?
El valor del peso es directamente proporcional a la masa que tenga dicho objeto. (Aclaración: La afirmación original "El peso es responsable de que los cuerpos giren" es generalmente incorrecta en el contexto de la fuerza de gravedad que define el peso. El movimiento de giro o rotación se relaciona con el momento de inercia y los torques aplicados.)
16. ¿De qué factores depende el peso de un cuerpo?
El peso de un cuerpo depende de los siguientes factores:
- Peso del cuerpo (P) (Nota: Aunque el texto original lo menciona, el peso no es un factor del que dependa el peso, sino el concepto que se está definiendo.)
- Masa del cuerpo (m)
- Aceleración de la gravedad (g)
17. ¿Por qué se dice que el peso de un cuerpo no es constante?
El peso de un cuerpo no es constante porque también depende de la aceleración de la gravedad, la cual varía de un lugar a otro de la Tierra y también en diferentes partes del universo. (Aclaración: La afirmación final del texto original "el peso es constante" contradice la pregunta y la explicación anterior; el peso no es constante, la masa sí lo es.)
18. ¿Cuál es el instrumento que nos permite medir el peso?
El instrumento de medida que permite medir el peso de un cuerpo es el dinamómetro.
19. ¿Cuál es el principio de funcionamiento del dinamómetro?
El dinamómetro funciona midiendo el efecto de deformación de un resorte producido por la fuerza aplicada sobre él. Esto se basa en la Ley de Hooke, que establece que la deformación que experimenta un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza que la produce.
20. ¿Qué es el centro de gravedad de un cuerpo?
El centro de gravedad de un cuerpo es el punto de aplicación de la fuerza resultante de la gravedad que actúa sobre todas sus partículas, y que representa el punto donde se concentra todo el peso del cuerpo.