El peso y el rozamiento
1. El peso
Una de las fuerzas a distancia más importante que nos afecta en el universo es la fuerza que llamamos peso. También a veces se conoce como fuerza de atracción gravitatoria, y si estamos en la Tierra, esta fuerza es la que ejerce la ésta sobre los cuerpos, o para simplificar, la fuerza de la gravedad.
Esta fuerza peso, que va dirigida hacia el centro de la Tierra, es siempre igual al valor de la masa de los cuerpos multiplicado por el valor de la aceleración de la gravedad en el punto donde se encuentre dicho cuerpo:
P=m·g
El valor de la aceleración de la gravedad (g) en la superficie de la Tierra es de 9,8 m/s.
El peso se expresa en unidades de fuerza del SI, esto es, en newtons (N):
1 N = 1kg · 1m/s2
Hay que diferenciar claramente entre masa y peso. La masa es una propiedad del cuerpo; el peso, depende del valor de g.
Los conceptos de masa y peso se confunden en el lenguaje normal.
2. Fuerza de rozamiento
La fuerza de rozamiento es la interacción entre dos superficies en contacto, y que se opone al deslizamiento de una sobre la otra.
La fuerza de rozamiento siempre se opone al movimiento. Tiene la misma dirección que el desplazamiento o la fuerza neta que intenta crearlo, pero de sentido contrario.
La fuerza de rozamiento depende de la fuerza normal (N) que ejerce la superficie sobre la que está apoyado el cuerpo, y de las características de la superficie sobre la que se desplaza el cuerpo.
La fuerza normal (N) es la fuerza de contacto que ejerce una superficie sobre un objeto que está apoyado en ella. Como su nombre indica (normal), es una fuerza que tendremos que dibujar perpendicular y de sentido opuesto a la superficie.
Un ejemplo de la fuerza de rozamiento es la que ejercen los frenos sobre las ruedas de un automóvil impidiendo el avance de este.
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Ejercicio:
Se quiere subir un cuerpo de 300 kg de masa por un plano inclinado 45º. ¿Qué fuerza será necesario aplicarle?
Solución:
Las fuerzas que existen sobre un cuerpo situado en un plano inclinado son:
Donde FT y FN son las componentes tangencial y normal del peso P del cuerpo. La componente normal FN se ve equilibrada por la reacción N del plano sobre el cuerpo.
Luego, la fuerza que actúa sobre el cuerpo es la componente tangencial FT que tiende a tirar hacia abajo del cuerpo.
El valor de esta componente es:
Por lo tanto, si queremos que el cuerpo suba, deberemos hacer una fuerza hacia arriba algo mayor de 2078,89 N.
