Energia y Fuerza de fricción

Energia y Fuerza de friccion

Equipo 6 4BmEo
Integrantes:

Felix Parra Angel Ernesto

Morones Leyva Alexis

Ortiz Zavala Pablo

Rodriguez Alvarez Pedro

Vega Gastelum Paul Marcelino

¿Qué es?

La fuerza de fricción es realmente la oposición al movimiento de los cuerpos y se da en todos los medios conocidos (sólidos, líquidos y gaseosos).     se encarga de reducir la rapidez de un objeto en movimiento, incluso frenarlo hasta un valor cero

Formulación

•Debemos señalar que existe una fuerza de fricción estática (objetos en reposo) y fricción cinética (objetos en movimiento), cuyas fórmulas matemáticas son las siguientes:

•fe=nN

•En que fe es la fuerza de fricción estática, n es el coeficiente de fricción estática y N la fuerza normal que en el caso de superficie horizontal es el peso.

•

•fc=hN

•fc es la fuerza de fricción cinética, h coeficiente de fricción cinética y N la fuerza normal siempre para superficies en contacto. 

Cómo se produce la fuerza de fricción

•La fricción estática se diferencia de la cinética por ser mayor que esta, ya que un cuerpo en reposo al recibir una fuerza de aplicación que va en ascenso desde un valor cero hasta un determinado valor, permanece en reposo solo hasta que la fuerza aplicada supera el valor máximo de la fricción estática. En ese momento, el cuerpo comienza a moverse y la fricción se denomina cinética.

Incremento de la fuerza de fricción

•En el diseño de llantas para vehículos, es necesario que la superficie de contacto con la calzada (superficie de la carretera) sea rugosa para que el vehículo no resbale y pueda detenerse casi instantáneamente al frenar. Sucede lo mismo que con la suela de los zapatos, en muchos casos debe llevar mucho grabados para evitar resbalones, sobre todo cuando el piso es bastante liso.

Reducción de la fuerza de fricción

•En el caso de patinaje, se hace necesario que la superficie del suelo esté hecha de hielo y el pie descanse sobre patines lisos de metal y delgados, lo que reduce la fricción y hace que el desplazamiento sea mayor. En la industria es muy utilizada la grasa y el aceite como lubricantes para reducir la fricción entre componentes y, con ella, las pérdidas de energía, lo que reduce los costos de la misma.

•Fricción en un medio líquido: la fricción es reducida en el diseño de los vehículos, mediante su forma geométrica y materiales a usar, ya sean submarinos, barcos y todo lo que se desplace en el agua.

•En el aire y el espacio: dependiendo del diseño aerodinámico (su forma geométrica), los aviones reducen la fricción pero la velocidad es crucial y, a medida que esta aumenta, se incrementara el roce con el aire, lo que se puede observar cuando una vehículo espacial, se incendia al entrar a la atmósfera terrestre. Incluso en el espacio aparentemente vacío hay fricción, las partículas cuánticas son testigo de ello.
Referencias Bibliográficas:
- http://www.batanga.com/curiosidades/4766/que-es-la-fuerza-de-friccion
-Google.com

¿Qué es?

Es aquel equilibrio que ocurre cuando un cuerpo sufre un movimiento de rotacion o giro, al igual que el equilibrio traslacional debe tambien equilibrarse; surge en el momento en que todas las torcas que actúan sobre el cuerpo sean nulas, o sea, la sumatoria de las mismas sea igual a cero.

EMx= 0

EMy= 0

Su fórmula es:

M = F*r

Dónde:
M = Momento de fuerza
F = Fuerza que se aplica                                                                                                                                             r = Brazo de palanca

Problemas de Equilibrio Rotacional

Una persona aplica una fuerza de 90N en el extremo de una llave, si la longitud de la llave es de 25cm. Calcula el momento de torsión que se ejerce sobre la tuerca.

M = F*r

M = (90N) (0.25m) = 22.5 Nm

Una persona empuja una puerta perpendicularmente con una fuerza de 9N, si el momento de torsión que se produce es de 5.4Nm. ¿Cuál es el brazo de la palanca que utiliza?

M = F*r

Se despeja:

r= m/F

r = 5.4Nm/9N = 0.6m

su fuerza se mide en torques o torcas es una magnitud (pseudo)vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza.Explicado de una forma mas sencilla el torque es el producto entre la fuerza aplicada y la distancia a la cual se la aplica medida, generalmente, desde el punto que permanece fijo.

Así como una fuerza provoca una traslación, un torque produce una rotación.

El torque mide, de alguna manera, el estado de rotación que provoca la fuerza o la tendencia a producir una rotación.Del mismo modo que puede evitarse el desplazamiento de un objeto aplicando una fuerza contraria a la que lo hace mover, puede evitarse una rotación aplicando un torque contrario al que lo hace girar.

Ejemplos de rotacion y su fuerzas aplicadas

Es un movimiento que surge de una rotación o un giro que se lleva a cabo al momento de girar el volarte ya que se encuentra estable en un punto fijo.

El equilibrio rotacional se crea al momento de hacer el movimiento giratorio de la fuerza de la llave con la tuerca.





Cuenta con un eje de rotación y las dos fuerzas que se encuentran a la misma distancia de este provocando el equilibrio rotacional.

CONDICION DE EQUILIBRIO DE ROTACIÓN

Si a un cuerpo que puede girar alrededor de un eje, se la aplican varias fuerzas y no producen variación en su movimiento de rotación, se dice que el cuerpo puede estar en reposo o tener movimiento uniforme de rotación. 

Para que exista este equilibrio se presentan los siguientes factores 

Estable

El equilibrio es estable si el cuerpo, siendo apartado de su posición de equilibrio, vuelve al puesto que antes tenía, por efecto de la gravedad. En este caso el centro de gravedad está debajo del punto de suspensión.
Inestable

El equilibrio es inestable si el cuerpo, siendo apartado de su posición de equilibrio, se aleja por efecto de la gravedad. En este caso el centro de gravedad está más arriba del punto o eje de suspensión

a) Par de fuerzas: Se produce un par de fuerzas cuando dos fuerzas paralelas de la misma magnitud pero en sentido contrario actuan sobre un cuerpo, su resultante es igual a cero y su aplicacion esta en el centro de la linea que une los puntos de inicio de las fuerzas componentes.

b) Momento de una fuerza: Llamado tambien momento de torsion o torque y se define como la capacidad que tiene una fuerza para hacer girar un cuerpo, es decir es la intensidad con que una fuerza tiende a comunicarle un movimiento de rotacion. El momento de una fuerza se obtiene multiplicando el valor de la fuerza por su brazo de palanca.

c)Centro de gravedad.

El centro de gravedad (CG) es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas masas materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo. En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo (dicho punto no necesariamente corresponde a un punto material del cuerpo, ya que puede estar situado fuera de él.

d)Equilibrio estático: existe un equilibrio estático cuando todas las fuerzas que actúan

sobre todos los componentes de un sistema están equilibradas.

e)Vectores: un vector es una magnitud que tiene dos características: módulo, o magnitud,

y dirección. Los vectores normalmente se dibujan como flechas. Una fuerza y el

momento de una fuerza son magnitudes vectoriales

Aplicaciones de el equilibrio rotacional

El equilibrio rotacional se puede aplicar en todo tipo de instrumentos en los cuales se requiera aplicar una o varias fuerzas o torques para llevar a cabo el equilibrio de un cuerpo. Entre los instrumentos más comunes están la palanca,la balanza romana, la polea, el engrane, etc.

Tanto la torca como el equilibrio rotacional son movimientos que surgen de objetos que tienen un eje de rotación  como en las puertas rotatorias.

Bibliografía:

- https://www.google.com.mx/search?q=espacio&biw=1440&bih=739&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjYibGdxu7KAhVT0mMKHePTBtYQ_AUIBigB

-http://fisica4am.blogspot.mx/2011/03/equilibrio-rotacional.html

- http://marlyn-temasdefisica.blogspot.mx/2010/05/equilibrio-rotacional.html