Dibujante

1. Introducción teórica

1.1 Fricción Origen y Factores De Los Que Depende

La fricción entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica), o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto.

La fricción ocurre cuando dos objetos se deslizan entre sí o tienden a deslizarse. Cuando un cuerpo se mueve sobre una superficie o a través de un medio viscoso, como el aire o el agua, hay una resistencia al movimiento debido a que el cuerpo interactúa con sus alrededores. Estrictamente hablando, el rozamiento, también conocido como fricción, es un concepto físico derivado de la interacción de dos cuerpos íntimamente unidos por una fuerza P perpendicular a la superficie de contacto. Este rozamiento está representado por la fuerza F paralela a la superficie de contacto, que hay que aplicar a uno de los cuerpos para que se mueva deslizándose sobre el

La fricción en los componentes de máquinas, conlleva a la transformación de energía útil, aprovechable en trabajo productivo, en calor tanto para la máquina como para el ambiente, con el subsecuente número de problemas que las altas temperaturas de operación generan para los mecanismos lubricados, para el aceite y para el ambiente, ya que aporta calor causante del cambio climático. Es muy importante el análisis ingenieril de los fenómenos de fricción en las máquinas, para determinar si las causas que lo generan son mecánicas, operacionales ó de lubricación, con el objetivo de controlarlas y reducirlas hasta llegar a eliminarlas algún día

ORIGENES

La fricción permitió el desarrollo del hombre primitivo, en épocas muy remotas, como en el año 200.000 AC cuando “inventó” la máquina para “hacer fuego”, y las “brocas”. Al descubrir la fricción y utilizarla para su propio bienestar también vio la necesidad que era necesario reducirla en otros tipos de “máquinas”, como en el torno de alfarero, utilizado para la fabricación de vasijas de arcilla para los alimentos, en la cual, los elementos sometidos a fricción, al girar la tabla horizontal se desgastaban y era necesario “lubricarlos”. En esa época para reducir la fricción se utilizaban agua, petróleo crudo, y grasas de origen animal y vegetal principalmente. Posteriormente el hombre de la época de las grandes civilizaciones mostró un gran interés por reducir la fricción en movimientos de traslación como en el caso de los egipcios en el año 2500 AC para el transporte

de piedras hasta de 200 toneladas cada una para la construcción de monumentos y pirámides y más adelante para reducir el desgaste de las ruedas y demás elementos utilizados en la guerra y en la vida diaria. El hombre moderno continua con el mismo interés de reducir al máximo la fricción, no solo en los diferentes componentes de las máquinas que utiliza en todo momento, sino también en su propio organismo y es así como hoy en día se ve el reemplazo de partes del sistema óseo como las rótulas de las caderas por materiales termoplásticos auto-lubricados, de larga vida y compatibles con los tejidos humanos. Terminando la edad media ó la era del oscurantismo, y empezando el renacimiento (año 700 DC al 1500 DC), el artista científico Leonardo Da Vinci (1452-1519) planteó conceptualmente por primera vez, las leyes fundamentales de la fricción, vigentes aún hoy en día,

en las cuales afirmaba que: La fuerza de fricción es directamente proporcional al coeficiente de fricción y al peso del cuerpo en movimiento. La fuerza de fricción depende del área (microscópica) real de contacto y no del área aparente del cuerpo deslizante. En 1699 el físico francés Guillaume Amontons (1663-1705) formuló matemáticamente las leyes de la fricción del movimiento por deslizamiento entre dos superficies planas. Otros científicos como Robert

Hooke (1635-1703), Isaac Newton (1643-1727),

Charles Coulomb (1736-1806), y Osborne Reynolds (1842-1912) le hicieron aportes muy importantes al tema de la fricción entre dos cuerpos sólidos, entre estos y los fluidos y en el interior de los fluidos.

FACTORES DE QUE DEPENDE

La fuerza de roce depende de dos factores:

La fuerza normal (N), es decir, el peso del cuerpo sobre la superficie.

Los materiales de los cuerpos que están en contacto haciendo roce.

La fuerza de roce, tanto cinética como estática, se expresa en función de la normal (N), de la siguiente forma:

FRE = µEN (1)

FRC = µCN (2)

En donde µE representa el coeficiente de roce estático y µC representa el coeficiente de roce cinético y ambos dependen del material de que están hechas las superficies que están en contacto

1.2 Coeficiente De Fricción Estático.

En este punto damos a conocer el coeficiente de rozamiento estático es coeficiente de proporcionalidad que relaciona la fuerza necesaria para que un bloque empiece a deslizarse y la fuerza normal.

Al ser un cociente de fuerzas carece de unidades

La fuerza necesaria para que un bloque comience a deslizarse es igual a la Fuerza de rozamiento máxima)

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