Fricción o rozamiento
¿QUÉ ES LA FUERZA
DE ROZAMIENTO O DE FRICCIÓN?
Si empujas una bola sobre una superficie, esta
terminará parándose en algún momento. ¿No contradice este fenómeno al Principio de Inercia?
Como no se le aplica ninguna fuerza, ¿No debería seguir moviéndose
indefinidamente?
La cuestión a esa pregunta es bien sencilla. El
hecho de que la bola se termine parando no contradice este Principio, ya que
durante su movimiento existe una fuerza "invisible" que provoca que
la velocidad de la pelota vaya disminuyendo: la fuerza de rozamiento. La bola
al desplazarse sobre el suelo roza contra él y contra el aire. Este rozamiento
produce un par de fuerzas que "tiran" en contra del movimiento.
La fuerza de rozamiento o de fricción (FR→) es una
fuerza que surge por el contacto de dos cuerpos y se opone al movimiento.
El rozamiento se debe a las imperfecciones y rugosidades,
principalmente microscópicas, que existen en las superficies de los cuerpos. Al
ponerse en contacto, estas rugosidades se enganchan unas con otras dificultando
el movimiento. Para minimizar el efecto del rozamiento o bien se pulen las
superficies o bien, se lubrican, ya que el aceite rellena las imperfecciones,
evitando que estas se enganchen.
¿No has patinado nunca sobre un suelo recién pulido
o encerado? ¿A que no tienes que hacer a penas fuerza para desplazarte bien
lejos?
Características de
la fuerza de rozamiento o de fricción
A grandes rasgos, las características de la fuerza
de rozamiento se pueden resumir en los siguientes puntos:
- Se opone al movimiento de un
cuerpo que se desliza en contacto con otro.
- Depende de 2 factores:
- la naturaleza de los
materiales que se encuentran en rozamiento y el tratamiento que han
seguido. Este factor queda expresado por un valor numérico llamado coeficiente de rozamiento o de fricción.
- la fuerza que ejerce un
cuerpo sobre el otro, es decir, la fuerza normal.
¿CÓMO SE CALCULA
LA FUERZA DE ROZAMIENTO O DE FRICCIÓN?
Cuando el cuerpo está en reposo
La fuerza de rozamiento tiene el mismo módulo,
dirección y sentido contrario de la fuerza horizontal (si existe) que intenta
ponerlo en movimiento sin conseguirlo.
Cuando el cuerpo está en movimiento
Como la fuerza de rozamiento depende de los
materiales y de la fuerza que ejerce uno sobre el otro, su módulo se
obtiene mediante la siguiente expresión:
Fr=μ·N
donde:
- FR es la
fuerza de rozamiento
- μ es el coeficiente de
rozamiento o de fricción
- N es la fuerza normal
Ejemplo
Determina el módulo de la fuerza de rozamiento de
un cuerpo de 20 kg de masa que se encuentra sobre una superficie horizontal con
un coeficiente de rozamiento de 0.20, si: a) Se encuentra parado. b) Se
encuentra en movimiento.
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