Hacemos el diagrama de sólido libre de la escalera. Tomaremos como eje X el horizontal (positivo hacia la derecha) y como eje Y el vertical (positivo hacia arriba). Aplicando las condiciones de equilibrio tendremos:
ΣFX=0 ⇒ -Fr2+N1=0 ⇒ N1=Fr2
ΣFY=0 ⇒ N2+Fr1-mg=0 ⇒ N2+Fr1=mg
ΣMG=0 ⇒
En esta última ecuación podemos simplificar el término 1/2 y nos queda:
(N2-Fr1)senα-(N1+Fr2)cosα=0 ⇒
Para que el sistema no deslice deberá cumplirse que:
Fr1 ≤ (Fr1)máx ⇒ Fr1 ≤ µN1
Fr2 ≤ (Fr2)máx ⇒ Fr2 ≤ µN2
De la ecuación del eje X tenemos entonces:
De la ecuación del eje Y:
N2+Fr1=mg ⇒ Fr1=mg-N2 ⇒mg-N2 ≤ µN1
Vamos a sustituir estas condiciones en la ecuación que nos da la condición para el ángulo:
Sabemos de la ecuación del eje X que:
Fr2=N1
Por lo que:
Y teníamos que para que el sistema no deslice:
Y ahora despejamos el factor que nos falta:
Y como sabemos que:
Deberá cumplirse que: