7.3 Ejemplo 3

Se apoya un bloque de 3 kilogramos contra una pared aplicando una fuerza horizontal F, como muestra la figura. Si el coeficiente de fricción estática entre el bloque y la pared es de 0.25, ¿Cual es la fuerza mínima F que debe aplicarse para que el bloque no resbale hacia abajo?

Solución con FísicaLab

Antes que nada, hay que notar que la fuerza mínima F, corresponde al caso cuando el peso del bloque es igual a la máxima fuerza de fricción. Por lo tanto, debemos usar un elemento Fricción para plantear el problema. Con esto en mente, borramos el contenido de la Pizarra, seleccionamos el sistema de unidades SI, y agregamos un elemento Sistema de referencia fijo, y un elemento Bloque. A este último le agregamos dos elementos Fuerza, y un elemento Fricción, para formar el diagrama de cuerpo libre del bloque, tal y como se muestra en la siguiente imagen:

Como sabemos, el elemento Sistema de referencia fijo coloca automáticamente el valor de la gravedad:

g

9.81

En el elemento Bloque, colocamos la masa del bloque:

m

3

El elemento Fuerza hacia la izquierda corresponde a la fuerza F que se desea encontrar. Por lo tanto, es una incógnita:

f

F

El elemento Fuerza hacia la derecha es la normal aplicada por la pared, que es también una incógnita:

f

n

Y en el elemento Fricción colocamos la normal a partir de la cual se calcula la fricción y el coeficiente de fricción estática:

Normal

n

u

0.25

Ingresados los datos, damos clic en el icono Resolver para obtener la respuesta:

F = 117.720 N ;  n = 117.720 N ;
Estado = success.