miércoles, 29 de septiembre de 2010

Fuerza de Rozamiento

Fuerza de Rozamiento.
Cuando intentamos mover algo grande, como puede ser una mesa, que se encuentra apoyado sobre el piso, ¿no sentimos que nos cuesta empezar a moverlo? Esto se debe a una fuerza que ejerce la superficie sobre el cuerpo cuando están en contacto y que se opone al desplazamiento: la fuerza de rozamiento.

Leyes del rozamiento:
Estas leyes son experimentales. Han de ser fácilmente comprobadas en diversas maneras, como por ejemplo un ladrillo y una superficie dónde deslizarlo, o bien un simple par de zapatillas, ¿cómo es ésto? Ahora lo veremos...

1- La fuerza de rozamiento depende del material con el que estén hechas las superficies que están en contacto.

A una persona le resulta más fácil caminar sobre el piso de cemento que sobre un
piso de hielo. Esto ocurre porque el rozamiento goma-cemento es distinto que el rozamiento goma-hielo.

2- El valor de la fuerza de rozamiento no depende del tamaño de la superficie
que está apoyada, pero sí del peso del cuerpo.
Al arrastrar un ladrillo por el piso, la fuerza que tengo que hacer va a ser la
misma, cualquiera sea la cara del ladrillo que esté apoyada.



Ésto se debe a que depende directamente del su reacción sobre el plano conocida como normal (N), que como indica la figura en éste caso es igual al peso (P) del cuerpo.

3- Por lo tanto la fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal que el plano ejerce sobre el cuerpo.


Tipos de rozamiento o fricción:
Cuando se nos detiene el auto, ¿porque necesitamos de más personas para hacerlo arrancar y luego una sola puede mantenerla en movimiento? Aquí podemos diferenciar dos momentos :el cuerpo en estado de reposo, de otro que se encuentra en movimiento. A cada uno de estos momentos le corresponde una fuerza de rozamiento distinta, veamos de que se trata...

  • la fuerza de rozamiento estática (ƒe)
Es una resistencia, la cual se debe superar para poner movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. Su expresión matemática es:
ƒe = μe . N
Un claro ejemplo de éste tipo es como indica la siguiente figura:

Al tratar de mover el placard, debemos ejercer una fuerza lo suficientemente grande para vencer el rozamiento que hay entre el placard y el suelo. Muchas veces al tratar de empujarlo necesitamos la ayuda de alguien más para poner este objeto en movimiento y vencer así su fuerza de rozamiento estático.

  • la fuerza de rozamiento dinámica (ƒd)
Es una fuerza de magnitud considerada constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó y ha de expresarse así:
ƒd = μd . N
En éste caso cuando logramos vencer la fuerza de rozamiento estático, logramos poner el objeto en movimiento (como indica el gráfico de la derecha), pero aún así el rozamiento entre las supeficies sigue existiéndo; por ésto decimos que se opone a nuestro movimiénto.



Para terminar cabe señalar que...
- μe es la constante de proporcionalidad llamada coeficiente de roce estático y μd pertenece al dinámico.
- Tanto los coeficientes μe y μd son coeficientes sin dimensiones, los cuales dependen de la naturaleza de ambas superficies de contacto, siendo mayores en superficies ásperas o rugosas y menores, si son lisas.
- Las fuerzas Normal y Peso siempre son opuestas entre si cuando el cuerpo se desliza de manera horizontal.

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