Fuerza aplicada y fuerza de rozamiento en un cajón

En un experimento se desplazó un cajón de madera desde el reposo con una fuerza que aumentaba poco a poco. Se registraron la fuerza aplicada F y la fuerza de rozamiento f: con F = 0, 20, 40, 50, 60, 80, 100\ \text{N} se obtuvo f = 0, 20, 40, 50, 40, 40, 40\ \text{N}. Hay que elegir la gráfica correcta.

1. Mientras el cajón permanece en reposo, el rozamiento se iguala a la fuerza aplicada (f = F): los puntos (0,0), (20,20) y (40,40) caen sobre la recta de pendiente 1.
2. En F = 50\ \text{N} el rozamiento alcanza su valor máximo, f_{\max} = 50\ \text{N}: es la resistencia máxima antes de vencerla.
3. Al superarse ese valor, el cajón se mueve y la fuerza de rozamiento pasa a ser constante: en F = 60, 80, 100\ \text{N}, f = 40\ \text{N} (rozamiento cinético).
4. La gráfica correcta debe mostrar primero un tramo lineal creciente hasta el punto máximo (50, 50) y luego un tramo horizontal en 40\ \text{N}. Ese es el patrón de la opción a.

Según la gráfica del ejercicio anterior, la resistencia de fricción se hace máxima cuando la fuerza aplicada al cajón es:

1. Observamos en la tabla y en la gráfica el valor máximo de f, que es 50\ \text{N}.
2. Buscamos a qué valor de F corresponde ese máximo: la fila de f vale 50 cuando F = 50\ \text{N}.
3. Por tanto, con una fuerza aplicada de 50\ \text{N} la resistencia de fricción es máxima.

Según la gráfica del problema 8, ¿cuál es la primera fuerza aplicada que genera una resistencia de fricción constante?

1. El rozamiento es constante a partir de que se supera la fuerza máxima de rozamiento, es decir, desde F = 60\ \text{N}.
2. Para F = 60, 80, 100\ \text{N} el valor de f se mantiene en 40\ \text{N}.
3. El primer registro donde esto ocurre corresponde a F = 60\ \text{N}.