La fricción es una fuerza retardadora aplicada a un objeto para restringir el movimiento del objeto que está en contacto con otro objeto.
La fricción se clasifica en dos tipos en función de sus propiedades, comportamiento y estado de la materia como “fricción seca y fricción fluida”. Este artículo se centra en el estudio de qué es la fricción seca y los tipos de fricción seca.
¿Qué es la fricción seca?
Para responder a la pregunta anterior, considere un ejemplo de empujar un objeto que se mueve en contacto con otro. Cuando se empuja un objeto sobre una superficie, el movimiento del objeto y la fuerza aplicada actúan en la misma dirección, pero el objeto nunca se mueve tan rápido que requiere demasiada fuerza para moverse. El movimiento que se retarda por la fuerza se llama fricción.
La fricción seca se define como "La fuerza de las resistencias ofrecidas entre las dos superficies sólidas en contacto entre sí retarda el movimiento tangencial relativo en la dirección opuesta".
Datos interesantes
- Por lo general, la fricción seca se utiliza como sinónimo de "Fricción".
- La fricción seca que se desarrolla entre las superficies sólidas corresponde a la fuerza normal que actúa sobre las superficies.
- La magnitud del área encerrada entre las dos superficies en contacto no implica fricción seca.
- La naturaleza del material que se va a experimentar la Fuerza de fricción puede afectar la fricción seca.
- La fricción seca depende de la naturaleza de los materiales de contacto. Se mide por una cantidad sin unidad llamada "Coeficiente de fricción."
- La rugosidad de las superficies no afecta la fricción en seco en el caso de algunos materiales excepcionales.
- El área entre las dos superficies de contacto es la cantidad individual, que no afecta la fricción en seco.
- La velocidad a la que se mueve el objeto no afecta la fricción seca solo cuando la velocidad es baja.
- El ángulo entre la fricción resultante total que actúa entre las dos superficies y la fuerza normal ejercida sobre las superficies se denomina ángulo de fricción.
- La fuerza aplicada y la fuerza de fricción son iguales siempre que el objeto esté en reposo.
Tipos de fricción seca
La fricción seca es aplicable a materiales no lubricantes. Se clasifica principalmente en dos tipos en función de sus propiedades. Son;
Estos dos tipos de fricción seca presentan un comportamiento distinto, características que vamos a estudiar en este apartado.
Fricción estática
La tendencia de un objeto a mantenerlo en reposo se denomina fricción estática.
Cuando intenta empujar una mesa o un carrito de la compra, ejerce más fuerza sobre la mesa para el primer empujón. ¿Alguna vez pensaste por qué el primer empujón es siempre tan difícil?
Sí, porque la fricción estática actúa sobre el carro o la mesa. Dificulta el movimiento de la mesa o carta que está en reposo cuando se intenta empujar por primera vez. Mientras tanto el mesa intenta superar esta fricción después del primer empujón. Entonces sientes poca facilidad para empujar después del primer empujón.
Entonces la fricción estática se define como "La fricción que ejerce sobre el cuerpo estacionario sin desencadenar el movimiento de otro cuerpo que está en contacto".
La expresión de la fricción estática se da mediante la ecuación de desigualdad.
Fs ≤ µs N
Donde Fs es la fuerza de fricción estática
µs es el coeficiente de fricción estática
N es la fuerza normal que actúa entre las dos superficies.
Hechos de la fricción estática
- El área ocupada entre las dos superficies de contacto influye en la fricción estática.
- El aumento de la fuerza normal que actúa sobre las superficies hace que también aumente la fuerza externa máxima aplicada sobre las superficies estacionarias. Esto significa que la fuerza normal y la fuerza aplicada son proporcionales.
Limitar la fricción estática
La fricción estática máxima ejercida sobre el cuerpo, que está a punto de moverse sobre la superficie de otro cuerpo, se denomina fricción estática limitante.
Cuando ejercemos más fuerza sobre el cuerpo estacionario, éste supera la fricción limitante y comienza a moverse. Como el cuerpo ya no está en el estado estacionario, esto conduce a otro tipo de fricción llamada fricción cinética.
Friccion kinetica
La friccion kinetica es tambien llamado "Fricción dinámica". Es la fuerza que actúa entre el cuerpo en movimiento.
Cuando haces rodar una pelota, has experimentado esta fricción. Cuando la pelota rueda sobre la superficie, su movimiento se retarda por alguna fuerza ejercida sobre la pelota y el movimiento se detiene. Esto se debe a la fricción cinética.
Entonces, la fricción cinética se puede definir como "La fuerza de fricción que actúa entre las superficies que están en movimiento relativo entre sí, experimenta la resistencia en la dirección opuesta".
La fricción cinética que actúa sobre el objeto viene dada por la fórmula
Fk = mkFN
Dónde; µk es el coeficiente de fricción cinética.
Y FN es la fuerza normal.
Cuando la superficie está en dirección horizontal, no hay componente vertical de fuerza. Entonces la fuerza normal es FN = mg.
Fk = mgµk
La fricción cinética se subdivide en dos tipos
Fricción de deslizamiento
Es la fricción que se produce cuando un cuerpo se desliza sobre el otro cuerpo de modo que se resiste el movimiento relativo del cuerpo.
Está dado por la fórmula,
Fs = µs FN
Dónde; µs es el coeficiente de fricción por deslizamiento.
FN es la fuerza normal que actúa sobre el objeto.
Se observa que la fórmula de fricción por deslizamiento y estática es casi la misma, pero el valor de la fricción por deslizamiento es siempre menor que la fricción estática.
Fricción rodante
Es fricción cuando el cuerpo se rueda sobre la superficie de otro cuerpo. El movimiento relativo del cuerpo se retarda.
Está dado por la fórmula
Fr = Crr FN
Dónde; Crr es el coeficiente de fricción de rodadura
FN es la fuerza normal que actúa sobre el cuerpo.
Necesito saber hechos
- El roce de dos objetos es fricción cinética. Cuando se frotan los dos objetos, se produce calor. Esto es porque la fricción cinética se transforma en energía térmica.
- La lubricación evita la fricción cinética, que está involucrada en el desgaste de las piezas de la máquina.
Hechos de la fricción cinética
- La fricción cinética y la reacción normal entre las superficies son proporcionales entre sí.
- La fricción cinética depende de la rugosidad de las superficies de contacto.
- La forma, el tamaño y el área de las superficies de contacto no influyen en la fricción cinética.
- La velocidad a la que las superficies se mueven en contacto no afecta la fricción cinética. La velocidad de la superficie y el objeto son casi iguales, no hay mucha variación entre ellos.
La variación de la fricción seca con la fuerza aplicada se representa debajo del gráfico, que da el valor de la fricción estática y cinética.
Coeficiente de fricción
El coeficiente de fricción da la relación entre los dos objetos en contacto y las reacciones que actúan entre esos objetos.
Se define como "La proporción de los dos materiales que se mueven uno sobre el otro y la fuerza que se mantiene en contacto entre sí".
El alfabeto griego "Μ" es el símbolo que representa el coeficiente de fricción. Los diferentes materiales presentan un coeficiente de fricción diferente. Varía de cero a más de 1. Por lo general, el coeficiente de fricción estática es mayor en comparación con la fricción cinética.
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Soy Keerthi K Murthy, he realizado un posgrado en Física, con la especialización en el campo de la física del estado sólido. Siempre he considerado la física como un tema fundamental que está conectado con nuestra vida diaria. Como estudiante de ciencias, disfruto explorando cosas nuevas en física. Como escritor, mi objetivo es llegar a los lectores de manera simplificada a través de mis artículos.
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