Un cuerpo de masa [b]M[/b] descansa sobre un plano inclinado con un ángulo [math]\alpha[/math].[br]El coeficiente de fricción estático entre las dos superficies (plano y cuerpo) es [math]\mu_s_{ }[/math].[br][br]El applet permite mostrar el comportamiento de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo como son:[br]- Peso [b]W[/b] del cuerpo[br]- Fuerza normal [b]N[br][/b]- Fuerza de rozamiento [b]F[sub]r[/sub][/b].[sub][br][/sub][br]Se utilizan tres deslizadores para determinar [b]ángulo del plano[/b], [b]masa del cuerpo[/b] y [b]coeficiente estático de rozamiento[/b].[br]Modifique uno o varios de los parámetros del plano inclinado y observe el comportamiento de las 3 fuerzas. Ver la tabla de valores especialmente la relación entre la [b]fuerza de rozamiento F[/b][sub][b]r [/b][/sub]y la componente [b]W[sub]x[/sub][/b] [b]del peso[/b]. Así mismo, observe la situación final del objeto.[br][br][i]Por comodidad se acostumbra utilizar el plano cartesiano de tal manera que el eje X sea paralelo a la superficie del plano inclinado.[/i]
[b]Fórmulas[/b]:[br][br] [math]W_x=W\cdot sen\left(\alpha\right)[/math][br] [math]Wy=W\cdot cos\left(\alpha\right)[/math][br][br] [math]N=W_y\Longrightarrow N=W\cdot cos\left(\alpha\right)[/math] [br] [b]N[/b] es llamada [b]fuerza normal[/b]. Es perpendicular a la superficie de contacto y es la reacción a la componente Y del peso [b]W[/b].[br]La fuerza normal depende del [b]ángulo del plano[/b] y de la [b]masa[/b] del cuerpo. Peso = masa x gravedad.[br][br] [math]F_r=\mu_s\cdot N\Longrightarrow F_r=\mu_s\cdot W\cdot cos\left(\alpha\right)[/math][br] [math]\mu_{_{_s}}[/math] es el coeficiente estático de rozamiento. Depende las superficies en contacto. Sus valores van de cero a uno. Si es cero, no hay rozamiento.[br] [b]F[/b][b][sub]r[/sub][/b] es la[b] fuerza de rozamiento[/b]. Es paralela a la superficie de contacto y también es contraria a la dirección del movimiento relativo de los cuerpos.[br]La fuerza de rozamiento depende del [b]coeficiente de rozamiento[/b] y de la [b]normal[/b]. Por lo tanto depende del coeficiente de rozamiento, del ángulo del plano y de la masa del cuerpo.[br][br][b]Ángulo crítico[/b]:[br] [math]\alpha_c=tan^{-1}\left(\mu_s\right)[/math][br]Es el ángulo del plano en el cual la fuerza de rozamiento se hace cero. Depende solamente del coeficiente de rozamiento.[br]Si el ángulo del plano es [b]menor[/b] que el ángulo crítico, la fuerza de rozamiento será mayor a la componente X del peso. El cuerpo permanecerá en equilibrio. No se desplaza.[br]Si el ángulo del plano es [b]igual[/b] que el ángulo crítico, la fuerza de rozamiento será igual a la componente X del peso. El cuerpo permanecerá en equilibrio. No se desplaza.[br]Si el ángulo del plano es [b]mayor[/b] que el ángulo crítico, la fuerza de rozamiento será menor a la componente X del peso. El cuerpo se desplazará hacia abajo.