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Fórmula General:

Donde:

$F_r^{\to }=$ fuerza de rozamiento (siempre opuesta al movimiento)
${\mu }_D=$ coeficiente de rozamiento dinámico (adimensional)
$N^{\to }=$ fuerza normal perpendicular a la superficie

La mayoría de las superficies, incluso las que percibimos como pulidas, presentan una rugosidad considerable a escala microscópica. Cuando dos de estas superficies entran en contacto, solo los puntos más elevados (asperidades) interactúan inicialmente entre sí, por lo que el área real de contacto es una fracción del área aparente (es decir, de la superficie proyectada). Al incrementar la presión (la fuerza normal aplicada), las asperidades se deforman y se aplastan, aumentando progresivamente el área real de contacto.

La fuerza normal (también llamada reacción del plano) es la fuerza que el plano ejerce sobre la caja. Su magnitud depende del peso de la caja, de la inclinación del plano y de cualquier otra fuerza que actúe sobre él, como veremos en los ejemplos siguientes.

Caja en reposo sobre superficie horizontal:

Supongamos que una caja de masa $m$ está en reposo sobre una superficie horizontal. Las únicas fuerzas que actúan sobre él son el peso $\left(P\right)$, dirigido hacia abajo, y la fuerza normal $\left(N^{\to }\right)$, apuntando hacia arriba. Al aplicar la condición de equilibrio en la dirección vertical, se cumple:

Gráficos ^By CodeLis

Caja arrastrada con fuerza horizontal:

Consideremos ahora una caja que es arrastrada por una fuerza horizontal . Sobre la caja actúan:

El peso $\left(P\right)$, hacia abajo.

La fuerza normal $\left(N^{\to }\right)$, hacia arriba, que en este caso $N^{\to }=P$.

La fuerza de rozamiento $\left(F_r^{\to }\right)$, que se opone al movimiento y actúa paralela al plano.

Si la caja se desliza con velocidad constante, la fuerza aplicada debe compensar exactamente la fuerza de rozamiento, por lo que:

Gráficos ^By CodeLis

Caja arrastrada con cuerda inclinada:

Volvamos a considerar la caja sobre la superficie horizontal, pero ahora tiramos de ella mediante una cuerda que forma un ángulo con la horizontal. En este caso, la tensión tiene una componente vertical que modifica la fuerza normal. Las fuerzas perpendiculares al plano son:

La fuerza normal $\left(N^{\to }\right)$, hacia arriba.

La componente vertical de la tensión $\left(F_{\mathrm{Sen\alpha }}^{\to }\right)$, también hacia arriba.

El pero $\left(P\right)$, hacia abajo.

Equilibrio en la dirección perpendicular al plano:

Gráficos ^By CodeLis

Informacion Extra:

Algunos coeficientes de rozamiento de los materiales: