Coeficientes De Friccion

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

El aceite de motor de un auto reduce la fricción entre piezas móviles, pero sin fricción entre las ruedas y el camino podría avanzar el coche ni dar vuelta. El arrastre del aire —la fricción ejercida por el aire por un cuerpo que se mueve a través de él— reduce el rendimiento del combustible en los autos pero hace que funcionen los paracaídas. Sin fricción, los clavos saldrían, las bombillas y tapas de frascos se desatornillarían sin esfuerzo y los deportes como el ciclismo y el hockey sobre hielo serían imposibles. [1]

La dirección de la fuerza de fricción siempre es opuesta al movimiento relativo de las dos superficies.

El tipo de fricción que actúa cuando un cuerpo se desliza sobre una superficie es la fuerza de fricción cinética fk. El adjetivo "cinética" y el subíndice “K” nos recuerdan que las dos superficies se mueven una relativa a la otra. La magnitud de esta fuerza suele aumentar al aumentar la fuerza normal. Es por ello que necesitamos más fuerza para deslizar una caja llena de libros que la misma caja vacía. Este principio también se usa en los sistemas de frenos de automóviles; si las zapatas se aprietan con más fuerza contra los discos giratorios, mayor es el efecto de frenado. En muchos casos, la magnitud de la fuerza de fricción cinética fk tal es aproximadamente proporcional a la magnitud n de la fuerza normal. En tales casos, representamos la relación con la ecuación:

fK= μkn (magnitud de la fuerza de fricción cinética)

Donde µk es una constante llamada coeficiente de fricción cinética. Cuanto más resbalosa es una superficie, menor es el coeficiente. Al ser un coeficiente de dos magnitudes de fuerza, µk es un número puro sin unidades.

En el nivel microscópico, las fuerzas de fricción y la normal se deben a las fuerzas intermoleculares (fundamentalmente eléctricas) entre dos superficies en los puntos en que entran en contacto. El área de contacto real suele ser mucho más pequeña que el área superficial total. Al deslizarse una caja sobre el piso, se forman y rompen enlaces entre las dos superficies, y el número total de enlaces varia; por ello, la fuerza de fricción cinética no es perfectamente constante. Si alisamos las superficies, podríamos aumentar la fricción pues mas moléculas podrían interactuar y enlazarse; juntar dos superficies lisas del mismo metal puede producir una "soldadura fría". Los aceites lubricantes funcionan por que una película de aceite entre dos superficies (como los pistones y cilindros de un motor) evita que entren realmente en contacto.[2]

Las fuerzas de fricción también pueden actuar cuando no hay movimiento relativo. Si tratamos de deslizar la caja con libros, tal vez no se mueva por que el piso ejerce una fuerza de fricción igual y opuesta sobre la caja. Ésta se llama fuerza de fricción estática fs.

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