ESTATICA U6 FRICCION

Fricción

ESTATICA

Fricción Seca

La fricción es una fuerza que resiste el movimiento de dos superficies en contacto que se deslizan entre si, Esta fuerza actúa siempre tangencialmente en los puntos de contacto

Fricción

ESTATICA

Etapas de Fricción Seca

Equilibrio

F es una fuerza de fricción estática si el cuerpo se mantiene en equilibrio

Movimiento Inminente

Cuando la fuerza P que esta aplicada sobre el cuerpo aumenta

gradualmente, llega a un punto en que la fuerza de friccion no puede

contrarrestar este posible movimiento del cuerpo, es entonces cuando la

fuerza de friccion estatica alcanza su valor maximo y el cuerpo esta a

punto de moverse

Angulo de Friccion Estatica

s

s

Tan



Fricción

ESTATICA

Etapas de Fricción Seca

Movimiento

Cuando la P ha excedido el valor de la fuerza de friccion estatica, el

cuerpo comienza a moverse y a fuerza de friccion ya no se denomina

estatica sino fuerza de friccion cinetica

k

k

Tan







1

Fricción

ESTATICA

Fricción

ESTATICA

Tipos de Problemas de Fricción

Equilibrio

Fricción

ESTATICA

Tipos de Problemas de Fricción

Fricción

ESTATICA

Si P=200N determine la fricción desarrollada entre el embalaje de 50Kg y el suelo. El coeficiente de fricción estática entre el embalaje y el suelo es 0.3

Fricción

ESTATICA

Determine la fuerza mínima P para evitar que la barra AB de 30kg se deslice, la superficie de contacto en B es lisa, mientras que el coeficiente de fricción estática entre la barra y la pared en A es 0,2

Fricción

ESTATICA

Determine la fuerza P máxima que puede aplicarse sin hacer que los dos

embalajes de 50kg se muevan. El coeficiente de fricción estática entre cada

embalaje y el suelo es 0,25

Fricción

ESTATICA

Si el coeficiente de fricción en los puntos de contacto A y B es 0,3, determine la fuerza P máxima que puede aplicarse sin que le carrete de 100kg se mueva

Fricción

ESTATICA

Determine la fuerza P mínima que puede aplicarse sin causar el movimiento

del embalaje de 250 lb, el cual tiene un centro de gravedad en G, El

coeficiente de fricción estática en el piso es de 0,4

Fricción

ESTATICA

Cuñas

Una cuña es un dispositivo simple usado para trasmitir una fuerza aplicada en fuerzas mucho mas grandes, dirigidas aproximadamente 90 grados con respecto a la fuerza aplicada

Fricción

ESTATICA

Determine la fuerza mínima aplicada P que se requiere para mover la cuña A hacia la derecha. El resorte esta comprimido una distancia de 175mm ignore el paso en A y B. El coeficiente de fricción estática para todas las superficies en contacto es 0,35. Ignore la fricción en los rodillos

Fricción

ESTATICA

Si la viga AD esta cargada como se muestra, determine la fuerza horizontal P que debe aplicarse a la cuña para quitarla de bajo de la viga. Los coeficientes de fricción estática en las superficies superior e inferior son 0,25 y 0,35 respectivamente. Si P=0 es un cuña autoblocante? Ignore el peso y tamaño de la cuña y el espesor de la viga

Fricción

ESTATICA

Tornillos

Movimiento Inminente hacia Arriba

Siempre que M sea lo suficientemente grande el tornillo puede estar a punto de moverse o estarse moviendo bajo estas condiciones R actúa un cierto ángulo (Φ+θ)

𝐹

_𝑥

= 0

𝑆 − 𝑅𝑆𝑒𝑛 ∅ + 𝜃 = 0

𝐹

_𝑦

= 0

𝑅𝐶𝑜𝑠(∅ + 𝜃) − 𝑊 = 0

𝑀 = 𝑟𝑊𝑇𝑎𝑛(∅ + 𝜃)

∅

_𝑠

= 𝑇𝑎𝑛

−1

𝜇

_𝑠

Fricción

ESTATICA

Tornillos

Autoblocante

Se dice que un tornillo es autoblocante cuando permanece en su lugar bajo cualquier carga axial W, cuando el momento M se retira, esta condición se dará siempre que Φ≥θ

Fricción

ESTATICA

Tornillos

Movimiento del tornllo hacia abajo

𝜃 > ∅

Si la superficie del tornillo es muy resbalosa, es posible que el tornillo gire hacia abajo cuando la magnitud del momento se reduzca, Como se ve en la figura esto requiere que el ángulo Φ se encuentre sobre el lado opuesto de la normal al plano, tal que θ˃Φ, para este caso la ecuación se convierte en

Fricción

ESTATICA

Tornillos

Movimiento del tornllo hacia abajo

𝜃 < ∅

𝑀 = 𝑟𝑊𝑇𝑎𝑛(∅ − 𝜃)

Si la superficie del tornillo es muy rugosa, el tornillo no girara hacia abajo. En vez de eso, la dirección del momento aplicado debe invertirse para generar el movimiento

Fricción

ESTATICA

Si la fuerza de prensado requerida en la tabla A es de 50N determine el par M que debe ser aplicado a la manija de la prensa C para apretarla hacia abajo. El tornillo simple de rosca cuadrada tiene un radio medio de 10mm, paso 3mm y su coeficiente de fricción estático es 0,35

Fricción

ESTATICA

El dispositivo se usa para extraer el terminal de la batería C del poste de una batería. Si la fuerza de extracción requerida es de 85lb, determine el par M que se debe aplicar a la manija localizada sobre el tornillo para apretarlo. El tornillo tiene roscas cuadradas, diámetro medio 0,2 pulg, paso de 0,08 pulg, y el coeficiente de fricción estática es de 0,5

Fricción

ESTATICA

Bandas



e

T

T

₂



₁ Tensión en sentido de movimiento de la banda

Tensión en sentido contrario al movimiento de la banda

Coeficiente de Friccion Angulo de contacto entre la banda y la superficie en rad.

Fricción

ESTATICA

Un cable es enrollado alrededor de un bolardo fijo para asegurar un buque durante su amarre. Si la tension en la cuerda, causada por el buque, es de 1500 lb, determine el numero minimo de vueltas completas que de debe tener la cuerda alrededor del bolardo para impedir el deslizamiento de la cuerda. La fuerza horizontal mas grande que un estibador puede ejercier sobre la cuerda es de 50lb. El coeficiente de friccion estatica es de 0,3

Fricción

ESTATICA

Un cilindro con masa de 25kg debe ser soportado por una cuerda que se enrolla sobre le tubo. Determine la fuerza vertical F mas grande que puede aplicarse a la cuerda sin que se mueva el cilindro. La cuerda pasa a) una vez sobre el tubo, ángulo de contacto 180 y b) dos veces sobre el tubo ángulo de contacto 540 considere coeficiente de fricción 0,2

Fricción

ESTATICA

Los bloques A y B tienen masas de 7 y 10 kg, respectivamente. Usando los coeficientes de fricción estática indicados, determine la fuerza P vertical mas grande que se puede aplicar a la cuerda sin que se genere movimiento

Fricción

ESTATICA

Chumaceras Lisas

𝑀

_𝑧

= 0

𝑀 − 𝑅𝑠𝑒𝑛∅

_𝑘

𝑟 = 0

𝑀 = 𝑅𝑟𝑠𝑒𝑛∅

_𝑘

𝑟

_𝑓

= 𝑟𝑆𝑒𝑛∅

_𝑘

Fricción

ESTATICA

Si una fuerza de tensión T=215lb es requerida para empujar la fuerza de 200lb alrededor del manguito del collar, determine el coeficiente de fricción estática en la superficie de contacto. La banda no se desliza sobre el collar

Fricción

ESTATICA

Chumaceras de Collarín y de pivote



















₂ 1 2 2 3 1 3 2

3

2

r

r

r

r

P

M



_s

r

P

M

_s

*

3

2

_



Fricción

ESTATICA

La chumacera de collarín soporta de manera uniforme una fuerza axial de P=500lb. Si se aplica un par de torsión de 3lb*pie a la flecha y la hace girar a velocidad constante, determine el coeficiente de fricción cinética en la superficie de contacto.

Fricción

ESTATICA

El embrague de disco se usa en las trasmisiones manuales de los automóviles. Si se usan cuatro resortes para forzar las dos placas A y B una contra la otra, determine la fuerza en cada resorte requerida para trasmitir un momento de M=600lb*pie a través de las placas. El coeficiente de fricción estática entre Ay B es de 0,3