Fuerza necesaria sobre un bloque contra una pared para que no caiga

, por F_y_Q

Calcula la fuerza mínima horizontal que hay que aplicar sobre un bloque de 3 kg que se apoya en una pared vertical para que no deslice por la pared hacia abajo:

a) Si no hay rozamiento entre el bloque y la pared.

b) Si el coeficiente de rozamiento es 0,75.

c) Suponiendo nulo el rozamiento, ¿cómo se podría conseguir que el bloque no deslizara?


SOLUCIÓN:

a) Si no hay rozamiento entre el bloque y la pared, no es posible evitar que el bloque deslice hacia abajo aplicando una fuerza horizontal porque ambas fuerzas, la aplicada y el peso del bloque, son perpendiculares entre sí. La suma de ambas siempre resulta con una componente vertical hacia abajo que haría deslizar el cuerpo.
b) Ahora habría una componente vertical en sentido ascendente, debida al rozamiento, que impediría que el bloque deslice. La fuerza de rozamiento sería igual al producto de la fuerza horizontal aplicada por el coeficiente de rozamiento:
F_r = \mu\cdot F
Igualamos la fuerza de rozamiento al peso del bloque para que la resultante vertical sea nula, que es la condición para evitar que deslice:
F_r = p\ \to\ \mu\cdot F = m\cdot g
Despejamos el valor de F y calculamos:

F = \frac{m\cdot g}{\mu} = \frac{3\ kg\cdot 9,8\frac{m}{s^2}}{0,75} = \bf 39,2\ N


c) La manera de conseguir que no deslizara es aplicar una fuerza vertical de sentido ascendente igual al peso del bloque, es decir, una fuerza vertical hacia arriba de valor:

F = m\cdot g = 3\ kg\cdot 9,8\frac{m}{s^2} = \bf 29,4\ N