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FUERZA DE ROZAMIENTO

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Subido el 31 de marzo de 2020 por Carlos Jesus P.

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Bueno, pues os voy a explicar una de las fuerzas que vais a ver durante este curso 00:00:00
Que se llama la fuerza de rozamiento 00:00:07
Y empiezo lanzándoos una pregunta 00:00:11
¿Por qué se mueve un coche? 00:00:13
Y vosotros me contestaréis 00:00:16
Bueno, pues profe, pues porque tiene un motor que le hace girar las ruedas 00:00:17
Y esas ruedas pues hacen que el coche avance 00:00:21
En una cierta dirección y en un cierto sentido 00:00:24
¿Vale? Ya está ahí, desde luego, correcto 00:00:26
Pero, y si os pongo la tesitura de que ese coche está metido en el barro y se quedó ahí atascado y venga, pisáis el acelerador y las ruedas empiezan a girar y a girar y a girar y el coche no sale de ahí, también tiene motor, también las ruedas están girando. 00:00:29
pero lo que pasa es que el coche no está avanzando, entonces ni el motor ni el giro de las ruedas nos sirve para que avance el coche. 00:00:51
Luego, por lo tanto, decimos que como no hay superficie de contacto, las ruedas no están rozando con nada, no se agarran a nada. 00:01:01
Luego, por lo tanto, necesita algo firme, algo liso, por eso para sacar el coche meterías unas piedras o una tabla 00:01:12
o algún tablero o lo que tuvierais allí a mano, un tronco, para que la rueda se agarrara y rozara con esa superficie, con esa madera, con esos troncos, con esas piedras. 00:01:17
Luego, por lo tanto, los coches avanzan gracias a que existe una fuerza de rozamiento. 00:01:29
Por ejemplo, si tenemos un coche aquí, entonces el suelo y el movimiento va en esta dirección, en este sentido, 00:01:36
por la fuerza de rozamiento siempre hay que vencerla 00:01:45
porque claro, el que algo roce, si yo quiero arrastrar un cuerpo 00:01:50
hacia acá, pues claro, me está rozando 00:01:53
esta superficie con el suelo, existe un roce 00:01:56
luego ese roce no me favorece el que avance, sino todo lo contrario 00:02:00
me hace retroceder, luego por lo tanto 00:02:04
las fuerzas de rozamiento siempre son 00:02:07
contrarias al movimiento, ¿vale? Siempre contrarias al movimiento. Bueno, ¿cómo os define el libro 00:02:12
la fuerza de rozamiento? Bueno, pues la fuerza de rozamiento va a ser un coeficiente, que va a ser 00:02:21
una constante, muchas veces os lo va a dar el enunciado, es mu, ¿de acuerdo? Coeficiente de 00:02:29
rozamiento por la fuerza normal, que ya os expliqué lo que era la fuerza normal, ¿vale? 00:02:35
Otra fórmula, aparte de la fuerza es igual a la masa por la aceleración, ¿vale? Igual 00:02:41
que el peso era igual a la masa por la G. Aquí tenéis las tres formulitas que vamos 00:02:50
a estar manejando continuamente durante este tema de fuerzas de dinámica, ¿vale? Hay 00:02:56
muchas más, muchas más fuerzas, ¿vale? Pero de momento estas, que da la magnética, la gravitatoria, la eléctrica, pero bueno, poco a poco. 00:03:02
Vamos a hacer un ejercicio a ver si lo entendéis. Tengo aquí el suelo, ¿sí? Tengo aquí un bloque, un bloque de dos kilogramos, ¿sí? 00:03:14
Y me dice qué fuerza tengo que hacer en esta dirección para poder empezar a arrastrarlo. 00:03:29
Y para que vaya, por ejemplo, esto avance con una aceleración, por ejemplo, yo qué sé, de 2 metros partido segundo al cuadrado. 00:03:39
Sabiendo que el coeficiente de rozamiento, ¿de acuerdo? 00:03:49
Es un valor constante, como, yo qué sé, algo que viéramos en otros temas, yo qué sé, pues la constante r o la constante g de la gravedad, ¿vale? 00:03:52
Pero aquí cambia, dependiendo del bloque, dependiendo de las superficies, dependiendo del material, este valor mu pueden ser valores entre 0 y 1, ¿vale? 00:04:06
No va a ser nunca negativo, más pequeño que cero y nunca se va a pasar de uno. Por lo tanto, esta mu que valga 0,2. ¿Vale? Coeficiente de rozamiento. Bueno, lo primero de todo, tenemos que pintar las fuerzas. 00:04:16
Bueno, pues las fuerzas. Tenemos esta fuerza F, ya la tengo pintada. Luego la fuerza peso, ¿verdad? Siempre perpendicular al suelo, a la Tierra. ¿Por qué? Porque esto forma 90 grados y daros cuenta que esta fuerza peso, la gravedad, siempre atrae a los cuerpos hacia el centro de la Tierra. 00:04:32
Luego, por tanto, en forma perpendicular, luego, por lo tanto, siempre al suelo, siempre a lo que está en contacto con la superficie terrestre, ¿de acuerdo? 90 grados, ¿vale? Esta es la fuerza peso, pero como hay una fuerza peso por arriba, por reacción, recordad que había otra normal. 00:04:56
La normal siempre es perpendicular a la superficie de apoyo. Aquí, el suelo y la superficie de apoyo, o sea, la superficie terrestre y la superficie de apoyo, son siempre las mismas. ¿De acuerdo? Son siempre las mismas. 00:05:16
y luego por lo tanto habrá otra fuerza, otra fuerza que se va a oponer a esta fuerza con la que voy a tirar, ¿de acuerdo? 00:05:32
entonces aquí va a haber, hombre diréis, profe, pero está aquí aplicada en el suelo, vale, bueno, la pongo aquí arriba, ¿vale? 00:05:45
para que todas salgan del medio del bloque, ¿vale? es más fácil, pero bueno, lo suyo sería pintarla aquí abajo 00:05:53
Pero no pasa nada, la trasladáis arriba y ya está. Fuerza de rozamiento. ¿Vale? ¿Sí? Recordáis que cuando yo os ponía así, por ejemplo, tiro con una fuerza 1 de 3 N y otra fuerza 2 de 5 N y otra fuerza 3 de 4 N y esta para acá una fuerza 4 de 7 N. 00:05:59
¿Qué hacíais? La suma de todas estas, porque todas van en el mismo eje, pues sumábamos la suma de todas estas, la suma de todas las fuerzas, es 3 más 5, esto es un ejemplo, no tiene nada que ver con esto, ¿vale? 3 más 5 más 4, todas las que van hacia la derecha, y el resto, la que va hacia la izquierda, ¿veis que hacíamos la suma de todas las fuerzas? 00:06:23
Vale, bueno, pues esto va a ser lo que vamos a hacer aquí. Entonces vamos a coger el eje x y el eje y y vamos a plantear las fórmulas, ¿de acuerdo? Vamos a por el eje y que es más fácil. 00:06:47
el cuerpo se está moviendo de arriba hacia abajo 00:07:05
¿no verdad? 00:07:09
y como no se está moviendo de arriba hacia abajo 00:07:10
¿de acuerdo? 00:07:14
la aceleración es cero 00:07:15
¿sí o no? 00:07:17
luego por lo tanto 00:07:18
la fuerza es igual a la masa por la aceleración 00:07:19
pero la aceleración es cero 00:07:22
pero aquí no solo hay una fuerza 00:07:25
hay muchas, hay que sumarlas ¿no? 00:07:28
pues ponemos la sumatoria de las fuerzas 00:07:29
la sumatoria de las fuerzas en el eje 00:07:32
de las ies. Por eso le voy a poner aquí una i. Suma de todas las fuerzas que están 00:07:35
aplicadas en el eje vertical es la masa por la aceleración. Como la aceleración es cero, 00:07:39
siempre os queda esto, ¿eh? Siempre os va a dar cero. Fi es cero. Venga, vamos a hacer 00:07:44
la suma. Hacia arriba, positivas. Hacia abajo, negativas. Normal, positiva. Pero como esta 00:07:50
tira hacia abajo, va en contra, negativa. Y es igual a cero. Y ahora tengo la suma igual 00:07:57
que hice aquí con esto, pero aquí solo tengo 2, aquí tenía 4, ¿vale? En este ejemplo. 00:08:02
Por lo tanto, despejo la n, la normal es igual al peso, pero ¿qué sabemos que es el peso? 00:08:09
El peso es la masa por la gravedad. Luego la normal es m por g. Llego a eso. De momento 00:08:14
no hago nada más, no meto datos. Voy a esta otra de aquí. Voy a ver si se ve bien, sí, 00:08:24
Espera un momento, dejadme una cosa, que estoy a la vez subiendo los vídeos a la plataforma porque es muy tarde, no os digo la hora que es, pero es la única forma de poder subiros los vídeos. 00:08:30
Venga, vamos a seguir. 00:08:44
Espera un momentín, permitirme un momento, vamos a darle a terminar y a ver si me lo coge. 00:08:48
Bueno, sumatoria de fuerzas a lo largo del eje X. 00:08:56
A lo largo del eje X se está moviendo, ¿de acuerdo? 00:09:01
Sí, claro, se mueve en esta dirección, hay movimiento. 00:09:06
Luego, si hay movimiento, hay aceleración, hay velocidad. 00:09:09
Luego, por lo tanto, masa por A, ¿de acuerdo? 00:09:12
Sumatoria de fuerzas a lo largo del eje X es la masa por la aceleración. 00:09:17
Aquí la aceleración no es cero, ¿eh? 00:09:20
Ahora no la podemos tachar igual que aquí, ¿vale? 00:09:22
Porque hay movimiento. 00:09:24
Venga, fuerzas que hay a lo largo del eje X 00:09:25
En el eje X están la fuerza F y la fuerza R 00:09:28
Voy a dibujar los ejes 00:09:34
Porque esto va a ser interesante para el siguiente vídeo, planos inclinados 00:09:36
Aquí tengo el eje Y, ¿lo veis? 00:09:39
Y aquí tengo al eje X 00:09:42
¡Anda! Estos dos ejes me pillan a todas, ¿veis? 00:09:45
Esta me pilló a esta, esta me la pilló, esta la pilló y esta la pilló 00:09:49
Es decir, que las puedo sumar perfectamente. No las podéis sumar, ¿de acuerdo? Si yo tengo aquí el eje x, aquí el eje x, aquí el eje y, ¿vale? Y una fuerza viene aquí, otra viene aquí, otras dos vienen aquí, otra viene así para abajo y otra va para acá. 00:09:53
Esta no me la podéis sumar con las más 00:10:11
Puedo sumar esta con estas 00:10:14
O restarlas, sumar y restarlas 00:10:16
Esta también 00:10:17
Pero esta hay que descomponerla en los ejes 00:10:18
Ya lo veremos 00:10:20
Cómo se hace 00:10:21
Esto y este 00:10:22
Ya lo explicaré en el siguiente vídeo 00:10:23
Ojo que esta se sale de los ejes 00:10:25
¿Vale? 00:10:27
Venga 00:10:28
Seguimos 00:10:29
Como están todas en el eje X 00:10:30
Las puedo sumar 00:10:33
A favor del movimiento 00:10:33
Recordar, movimiento hacia acá 00:10:35
Se va a mover, ¿no? 00:10:37
A favor del movimiento 00:10:38
Esa fuerza F 00:10:39
¿Vale? 00:10:40
que me van a mandar calcular la mínima fuerza que tengo que hacer para que esto se mueva a 2 metros por segundo al cuadrado, 00:10:41
para que arranque con esta aceleración. 00:10:48
Fuerza menos la fuerza de rozamiento, FR, que es la que os acabo de explicar, es igual a la masa por la aceleración. 00:10:50
Fuerza F, no la conozco, menos la fuerza de rozamiento, pues la fuerza de rozamiento, por la fórmula que os acabo de contar, 00:10:58
es mu por la normal, mu por la normal, igual a masa por la aceleración. Venga, vamos, voy a ver si se ve bien, sí. Venga, vamos a seguir metiendo datos. 00:11:04
Fuerza F es lo que me pide, menos mu, lo conozco. ¿Y la normal cuánto vale? Antes la normal era m por g, pues en vez de poner n, pongo m por g. 00:11:19
Esta la llevo aquí. 00:11:28
¿Veis que estoy haciendo un sistema? 00:11:29
M por G igual a M por A. 00:11:31
Cierto. 00:11:37
Y ahora quiero aislar, quiero despejar la F. 00:11:37
¿Vale? 00:11:40
Si quiero despejar la F, aquí, 00:11:41
estos tres cosas, 00:11:45
estas tres multiplicaciones, 00:11:48
este miembro, mu por M por G, 00:11:49
pasa al otro lado positivo. 00:11:52
F es igual a M. 00:11:54
por A más mu por M por G, ¿de acuerdo? Venga, F es igual, ¿qué podemos hacer aquí? Sacamos factor común, venga, a la M, porque se repiten los dos, la masa, masa es la A más la mu por la G. 00:11:55
¿Veis que yo siempre llevo, y esto lo quiero siempre así, dibujo, movimiento, ejes, fuerzas, datos, eje X por un lado, eje Y por el otro, lo quiero tal cual así, no saltéis pasos, no saltéis esta forma de hacerlo, pero lo quiero así, ¿vale? 00:12:18
en el examen. Entonces, fuerza 00:12:42
es la masa. ¿La conozco? 00:12:44
Sí. Me decían que eran dos kilogramos. 00:12:46
Bueno, no sé si se ve bien ese dos. 00:12:48
Dos kilogramos. Dos. Por 00:12:50
la aceleración, me la dan, 00:12:52
sí, dos metros por segundo. 00:12:54
Más la mu. ¿Mu cuánto era? 00:12:56
Cero con dos. 00:12:58
Y la g, bueno, la g no hace falta 00:13:00
darosla, o ponéislo con ocho o diez. 00:13:02
Venga, yo cojo diez para acabar antes. 00:13:04
Por diez. Igual. 00:13:06
Dos. ¿Veis que yo hasta el 00:13:08
final, hasta el no, hasta... 00:13:10
Yo trabajo todo con letras, ¿vale? 00:13:12
A mí me obligaron así y hasta que me... 00:13:14
Yo metía los datos por aquí arriba cuando tenía vuestra edad, ¿vale? 00:13:16
Y luego era un lío. 00:13:20
Me obligaban a trabajar con letras y luego al final ya meto los datos. 00:13:21
Entonces, 2 por la aceleración, que es 2, 00:13:25
la mu, que es 0,2, el coeficiente de rozamiento, 00:13:29
y la gravedad, 100, ¿vale? 00:13:32
Entonces, hago 2 por... 00:13:34
Hago este paréntesis, 2 más 0, 2 por 10, 2. 00:13:36
Y 2 más 2, 4. 00:13:40
Luego queda 2 por 4 y aquí quedaría 8 newtons, ¿vale? 00:13:41
¿De acuerdo? 00:13:55
Bueno, pues esto sería, con 8 newtons serían suficientes para tirar esa fuerza, 00:13:56
con esta fuerza de 8 newtons para tirar este bloque de 2 kilogramos, ¿vale? 00:14:04
con un coeficiente de rozamiento de 0, que había que vencer bueno pues este es el ejercicio ojo 00:14:09
esto muy importante fuerzas que están ahí que se van fuera de los ejes hay que hacer un apaño 00:14:17
vale de acuerdo hay que descomponerlas para aquí y para acá pero en este caso no en este caso me 00:14:22
las cuatro estaban dentro de los ejes o sea que perfecto ejercicio súper fácil yo creo que lo 00:14:27
hayáis entendido y otra cosa quiero recargar os que es la fuerza peso siempre perpendicular al 00:14:34
suelo a la superficie de la tierra pero aquí también la superficie de la tierra también está 00:14:42
tocando el bloque es coinciden entonces las dos en el mismo eje normal siempre superficie 00:14:47
perpendicular a la superficie de contacto y el peso a perpendicular vale al 00:14:54
la superficie terrestre porque imaginaos el siguiente ejercicio si el bloque está así 00:15:05
al estar una plataforma inclinada de acuerdo el suelo es este y la superficie de contacto 00:15:09
es esto entonces cambian la p iría así porque es perpendicular a esto y la normal iría así 00:15:17
pero ya lo veremos en el siguiente vídeo bueno chicos pues nada ya os pondré ejercicios de 00:15:29
estos y os pasaré fichas y demás ojo a este vídeo y al siguiente pues nada esto es lo que tenía que 00:15:37
ver con lo que se llama fuerza de rosa 00:15:44
nueva para vosotros 00:15:51
por la normal coeficiente de rozamiento por la normal 00:15:55
Subido por:
Carlos Jesus P.
Licencia:
Dominio público
Visualizaciones:
149
Fecha:
31 de marzo de 2020 - 3:39
Visibilidad:
Público
Centro:
IES MARIE CURIE Loeches
Duración:
16′ 03″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
640x360 píxeles
Tamaño:
413.89 MBytes

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