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Esta05.gif (2054 bytes) Queremos arrastrar una silla a velocidad constante sobre el suelo horizontal, siendo el coeficiente dinámico de rozamiento entre las patas y el suelo 0.3. La silla pesa 25 kg.
  • ¿Cuál es la fuerza horizontal F, aplicada a 0.6 m de altura sobre el suelo, necesaria para arrastrarla?. ¿Cuánto vale la reacción del suelo sobre las patas delanteras y traseras?.
  • ¿A qué altura máxima se podrá aplicar la fuerza de arrastre sin que vuelque la silla?

Respuesta

La fuerza horizontal F=7.5 kp

Las reacciones en la pata delantera es N1=1 kp

La reacción en pata trasera es N2=24 kp.

La altura máxima a la que se puede aplicar la fuerza F es h=2/3 m, caundo la silla está a punto de volcar.

Solución

Cuando el cuerpo está deslizando la fuerza de rozamiento se puede expresar mediante una fórmula Fr=mdN, donde md es el coeficiente dinámico de rozamiento.

Esta051.gif (2247 bytes) La resultante de las fuerzas es cero

N1+N2=25

F=Fr1+Fr2

Como la silla está deslizando

Fr1=0.3 N1

Fr2=0.3 N2

 

La suma de los momentos respecto al extremo inferior de la pata izquierda es cero.

-F*0.6-25*0.3+N2*0.5=0

De las dos primeras ecuaciones despejamos N1=1 kp y N2=24 kp.

De ecuación de los momentos despejamos F=7.5 kp.

Cuando la silla va a volcar

Cuando la silla va a volcar, la pata izquierda ya no toca el suelo, por tanto N1=0 y Fr1=0.

Esta052.gif (2195 bytes) La resultante de las fuerzas es cero

N2=25

F=Fr2

Como la silla está deslizando

Fr2=0.3 N2

 

La suma de los momentos respecto al extremo inferior de la pata derecha es cero

-F*x+25*0.2=0

De las dos primeras ecuaciones obtenemos F=7.5 kp

De la ecuación de los momentos obtenemos x=2/3 m.