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¿Qué tipos de fuerza hay? Fuerza de roce

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Página 30 de Ciencias Naturales – Cuarto Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024
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Respuesta rápida

  1. Costaría mucho avanzar: en el pasto el roce es mayor. 2) Mayor roce con 2 ruedas sobre pasto, arena o tierra. 3) No, la lija aumenta el roce.
📚 exercise ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 30

Ciencias Naturales – Cuarto Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024

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Ejercicio 1

¿Qué pasaría si la niña intentara usar los patines en el pasto? Explica considerando la fuerza de roce.

  1. El pasto es una superficie rugosa e irregular, con tallos y huecos, muy distinta al cemento liso de la imagen.
  2. La fuerza de roce nace del contacto entre dos superficies y siempre se opone al movimiento: F_{roce} actúa en sentido contrario al desplazamiento.
  3. Al ser el pasto rugoso, aumenta el coeficiente de roce (\mu_{pasto} > \mu_{cemento}), y si además las ruedas se hunden en el pasto, la fuerza de roce se hace mucho mayor: F_{roce} = \mu \cdot N.
  4. Consecuencia: las ruedas girarían con dificultad, la niña avanzaría muy lento o quedaría casi detenida, y tendría que hacer mucha más fuerza con sus piernas para desplazarse.
Respuesta

En el pasto la fuerza de roce es mucho mayor que en el cemento, porque la superficie es rugosa e irregular y las ruedas se hunden; por eso la niña patinaría con dificultad, muy lento o casi sin poder avanzar.

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Ejercicio 2

Si se utilizan patines con 2 ruedas en vez de 4, ¿en qué situación la fuerza de roce sería mayor?

  1. Con 4 ruedas, el peso de la niña se reparte en 4 puntos de apoyo; con 2 ruedas, ese mismo peso se concentra en solo 2 puntos.
  2. Al concentrarse el peso, cada rueda presiona con más fuerza el suelo y se hunde más en las superficies blandas: mayor deformación del terreno.
  3. Superficies blandas o rugosas (pasto, arena, tierra, alfombra): la fuerza de roce sería claramente mayor con 2 ruedas, porque las ruedas se entierran y cuesta más rodar.
  4. Superficies duras y lisas (cemento, cerámica, madera pulida): la diferencia es pequeña, porque el roce depende más del tipo de superficie que del número de ruedas.
Respuesta

La fuerza de roce sería mayor con 2 ruedas sobre superficies blandas o rugosas (pasto, arena, tierra), porque todo el peso se concentra en menos puntos de apoyo y las ruedas se hunden más.

3
Ejercicio 3

Si las ruedas de plástico se cambian por unas recubiertas con lija, ¿sería más fácil patinar?

  1. La lija es un material muy rugoso: su superficie tiene granos que aumentan mucho el coeficiente de roce (\mu).
  2. Al rodar sobre cemento, las ruedas con lija se agarran al piso en vez de deslizarse suavemente.
  3. La fuerza de roce resultante (F_{roce} = \mu \cdot N) sería mucho mayor, así que las ruedas casi no girarían y la niña tendría que empujar con mucha más fuerza.
Respuesta

No, sería mucho más difícil patinar, porque la lija aumenta la fuerza de roce y las ruedas se agarran al suelo en lugar de rodar con suavidad.

Contenido de la página

Lección 5 · Unidad 1: Exploro la materia y las fuerzas

¿Qué tipos de fuerza hay?

Fuerza de roce

Los patines suelen tener dos o cuatro pequeñas ruedas para poder desplazarse. Estos se suelen utilizar sobre cemento. Observa la imagen y responde.

Ilustración: niña con casco y rodilleras patinando sobre una calle de cemento, junto a una escalera y edificios de fondo

  1. ¿Qué pasaría si la niña intentara usar los patines en el pasto? Explica considerando la fuerza de roce.

  2. Si se utilizan patines con 2 ruedas en vez de 4, ¿en qué situación la fuerza de roce sería mayor?

  3. Si las ruedas de plástico se cambian por unas recubiertas con lija, ¿sería más fácil patinar?


Unidad 1 · Exploro la materia y las fuerzas — Página 28

Ejemplos resueltos

Compara la fuerza de roce que siente una patinadora sobre cemento liso (\mu = 0{,}02) y sobre pasto (\mu = 0{,}40), si su peso genera una fuerza normal N = 400\ \text{N}.

  1. Datos: \mu_{cemento} = 0{,}02; \mu_{pasto} = 0{,}40; N = 400\ \text{N}.
  2. Cemento: F_{roce} = \mu \cdot N = 0{,}02 \cdot 400 = 8\ \text{N}.
  3. Pasto: F_{roce} = 0{,}40 \cdot 400 = 160\ \text{N}.
  4. Comparación: 160\ \text{N} \div 8\ \text{N} = 20. El roce en el pasto es 20 veces mayor.

Respuesta: Sobre cemento el roce es 8\ \text{N} y sobre pasto 160\ \text{N}, es decir, 20 veces mayor.

Tabla

Situación Tipo de ruedas Superficie Fuerza de roce ¿Es fácil patinar?
Imagen del libro 4 ruedas de plástico Cemento liso Baja Sí
Patines en el pasto 4 ruedas de plástico Pasto rugoso Alta No, muy difícil
Patines de 2 ruedas 2 ruedas Arena o tierra Muy alta No
Ruedas con lija 4 ruedas de lija Cemento liso Muy alta No, mucho más difícil

Diagrama

flowchart TD
  A[Fuerza de roce] --> B[Depende de la superficie]
  A --> C[Depende del peso del cuerpo]
  B --> D[Superficie lisa: roce bajo]
  B --> E[Superficie rugosa: roce alto]
  C --> F[A mas peso, mas fuerza normal N]
  F --> G[A mas N, mas fuerza de roce]

Fórmulas y ecuaciones

F_{roce} = \mu \cdot N

F_{roce} \propto \mu

F_{roce} = \mu \cdot N

Glosario (5)

Fuerza de roce
Fuerza que aparece cuando dos superficies están en contacto y que se opone al movimiento de los cuerpos.
Fricción
Otro nombre que se da a la fuerza de roce; depende de la rugosidad de las superficies y de la fuerza que las presiona.
Superficie rugosa
Superficie con irregularidades o asperezas (pasto, lija, arena) que aumenta la fuerza de roce.
Superficie lisa
Superficie sin irregularidades (cemento pulido, vidrio) que reduce la fuerza de roce.
Punto de apoyo
Zona de contacto entre el objeto y el suelo; en los patines corresponde a cada rueda.

Preguntas para practicar

¿Por qué los patines de la imagen se usan sobre cemento y no sobre pasto?

Porque el cemento es una superficie lisa que genera poca fuerza de roce, permitiendo que las ruedas giren y se deslicen con facilidad. En cambio, el pasto es rugoso y blando, aumenta el roce y dificulta el desplazamiento.

¿Qué materiales de la vida diaria sirven para disminuir la fuerza de roce?

El aceite o la grasa en máquinas, el teflón en sartenes, el hielo en pistas de patinaje y las ruedas o rodamientos cumplen esa función, porque separan o alisan las superficies en contacto y reducen el coeficiente de roce.

Temas y conceptos clave

Fuerza de roceEfecto de las superficies en el movimientoTipos de fuerzafuerza de rocefricciónsuperficie rugosasuperficie lisacontacto entre superficiesmovimiento

Fuentes y referencias

  • Texto del Estudiante Ciencias Naturales 4° Básico, MINEDUC Chile (2024)
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (1)

Ilustración en blanco y negro de una niña con casco, rodilleras y patines de cuatro ruedas que se desliza sobre una calle de cemento. Al fondo se observan una escalera con barandas, una plaza y edificios de la ciudad. El suelo de cemento se representa liso y en perspectiva.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Por qué cuesta más patinar en el pasto que en el cemento?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué superficie produce más fuerza de roce?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo se reduce la fuerza de roce en los objetos que ruedan?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Qué es una fuerza y cómo se representa
  • • Noción de movimiento y reposo
  • • Identificación de materiales y texturas de superficies
Siguiente tema sugerido
Fuerza de gravedad y peso de los cuerpos
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 642 caracteres

iQué tipos de fuerza hay?

Fuerza de roce

Los patines suelen tener dos o cuatro pequeñas ruedas para poder desplazarse.Estos se suelen utilizar sobre cemento. Observa la imagen y responde.

1.jQué pasaría si la nina intentara usar los patines en el pasto?Explica considerando la fuerza de roce.

  1. Si se utilizan patines con 2 ruedas en vez de 4, jen qué situación la fuerza de roce seria mayor?

  2. Si las ruedas de plástico se cambian por unas recubiertas con lija, jsería más fácil patinar?

Leccion 5

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Unidad 1· Exploro la materia y las fuerzas

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Unidad 1 · Exploro la materia y las fuerzas

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