Guía de ejercicios de plano inclinado.

Resolver los siguientes ejercicios:

En todos los casos usar g = 10 m/s²

Problema n° 1) Una caja que pesa 200 N es arrastrada por una cuerda que forma un ángulo α con la horizontal, según muestra la figura. El coeficiente de rozamiento estático entre la caja y el suelo es μ_e = 0,6. Si la caja se encuentra inicialmente en reposo, calcular la fuerza mínima para ponerla en movimiento. Resolver el problema para:

a) α = 30°.

b) α = 0°.

Respuesta: a) 102,56 N; b) 120 N

Problema n° 2) Calcular la fuerza máxima en la dirección de la base del plano que hay que ejercer, para que el cuerpo no se mueva, así como la fuerza mínima.

Datos: μ = 0,3

m = 5 kg

α = 30°

Respuesta: 52,85 N y 11,72 N

Problema n° 3) Un bloque se encuentra en reposo sobre un plano inclinado que forma un ángulo α con la horizontal. Se encuentra experimentalmente que si se incrementa el ángulo de inclinación, el bloque comienza a deslizarse a partir de un ángulo α_c. El coeficiente de rozamiento estático es μ_e = 0,4. Calcular el ángulo α_c.

Respuesta: 21,8°

Problema n° 4) La cuerda se rompe para una tensión de 1.000 N. Calcular la fuerza con la que hay que tirar de m₁, para que se rompa la cuerda si μ = 0,1 entre los dos cuerpos, y μ = 0,2 entre m₁ y la superficie.

Datos: m₁ = 10 kg

m₂ = 1 kg

Respuesta: 1.023 N

Responder el siguiente cuestionario:

Problema n° 1) ¿Qué tipo de fuerzas de rozamiento conoce?

Problema n° 2) ¿Cómo se puede reducir el rozamiento?

Problema n° 3) Indicar en que caso el rozamiento ayuda o provoca inconvenientes:

a) Al caminar.

b) En los mecanismos de un motor.

c) En los frenos de una bicicleta.

d) En los rodamientos de las ruedas de la bicicleta.

Problema n° 4) ¿De que depende el rozamiento?