Fricción Dinámica –

Castillo Lira Jorge Fco.

Arroyo Cortes José Rolando.

Juan Manuel Camarena agudo.

Chávez Miranda Eduardo.

I.M.I 1·A

Definición:

Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricción cinética) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza entre ambas superficies no sea perfectamente perpendicular a éstas, sino que forma un ángulo φ con la normal (el ángulo de rozamiento). Por tanto, esta fuerza resultante se compone de la fuerza normal (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento, paralela a las superficies en contacto.

ESTATICA"Parte de la mecánica que estudia las leyes del equilibrio"

Fuerza Estática: Se puede considerar como la fuerza absoluta o fuerza pura, y en donde no existen impulsos. La máxima fuerza dinámica se ubica en aproximadamente en el 80% de la estática, y es por dicho motivo entonces, que teóricamente cuanto mayor es la fuerza estática, tanto mayo será también la dinámica.

                                             Por el otro lado se puede determinar que cuanto mayor

es la masa a desplazar, tanto menor será la velocidad de movimiento (fig. 1). Fig.1. Relación que existe entre la velocidad de contracción muscular y la fuerza desarrollada con cargas de distinta magnitud. A: máxima fuerza estática, B: fuerza estática submaximal, C: fuerza dinámica, E: velocidad, F: desplazamiento de una carga, G: salto, H: lanzamiento de implementos atléticos, I: saque de tenis, K: movimientos libre de las extremidades. (Zaciorskij, 1968). Este concepto parte desde la famosa ecuación de Hill (Hill, 1951) mediante la cual se demuestra que teóricamente existe no solamente correlación entre la máxima fuerza estática y la dinámica, sino que además la primera tiene correlación con la velocidad de contracción muscular:

                                                

Fricción Dinámica

¿Cuál es la diferencia entre fricción estática y fricción dinámica?

R.-La diferencia que existe entre fricción estática y fricción dinámica, es que la fricción estática es la que impide que un cuerpo comience a moverse (la velocidad relativa entre las dos superficies es cero), y la fricción dinámica es la que existe cuando el objeto ya se encuentra en movimiento (en

este caso hay movimiento relativo entre las dos superficies).

Fricción dinámica

Fuerza existente en los cuerpos que están en movimiento que se crea por los efectos gravitatorios.

Rozamiento dinámico

                                                              

En el caso de rozamiento dinámico en un plano inclinado, se tiene un cuerpo que se desliza, y siendo que está en movimiento, el coeficiente que interviene es el dinámico    , así como una fuerza de inercia Fi, que se opone al movimiento, el equilibrio de fuerzas se da cuando:

                      

Valores de los coeficientes de fricción

En la tabla se listan los coeficientes de rozamiento de algunas sustancias dondeμe = Coeficiente de rozamiento estático,

μd = Coeficiente de rozamiento dinámico.

Los coeficientes de rozamiento, por ser relaciones entre dos fuerzas son magnitudes adimensionales.

Materiales en contacto       

Articulaciones humanas 0,02 0,003

Acero // Hielo 0,03 0,02

Acero // Teflón 0,04 0,04

Teflón // Teflón 0,04 0,04

Hielo // Hielo 0,1 0,03

Esquí (encerado) // Nieve (0 °C) 0,1 0,05

Acero // Acero 0,15 0,09

Vidrio // Madera 0,2 0,25

Caucho // Cemento (húmedo) 0,3 0,25

Madera // Cuero 0,5 0,4

Caucho // Madera 0,7 0,6

Acero // Latón 0,5 0,4

Madera // Madera 0,7 0,4

Madera // Piedra 0,7 0,3

Vidrio // Vidrio 0,9 0,4

Caucho // Cemento (seco) 1 0,8

Cobre // Hierro (fundido) 1,1 0,3

Fricción Dinámica -La fricción estática ocurre justo en el momento en el que un cuerpo que se encuentra en contacto con una superficie- pasa de reposo a un estado en movimiento. En el instante en el que el cuerpo debe hacer este cambio de estados de movimiento, debe vencer a

esta fuerza estática (además de tener que vencer la inercia del mismo). Una vez vencida, se habla de que la fricción que existe cuando un cuerpo ya se encuentra en movimiento, es la fricción dinámica. La fricción estática no es equivalente a la fricción

dinámica. Normalmente, la primera es más grande en magnitud que la segunda.

¿Cuáles son las leyes de fricción?

La fuerza de fricción entre dos superficies se opone a su movimiento relativo o intento de movimiento

Las fuerzas de fricción son independientes del área de contacto entre las superficiesPara dos superficies que no exhiben un movimiento relativo, la fuerza de fricción

estática es directamente proporcional a la reacción normalPara dos superficies que exhiben movimiento relativo, la fuerza de fricción dinámica es

directamente proporcional a la reacción normal y casi independiente de la velocidad relativa entre las superficies.

FUERZA DE FRICCIÓN O ROZAMIENTO

Se define a la fricción como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que este en contacto. Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existente del cuerpo respecto a esos puntos. Por otra parte estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes.

                                                                            

 Esta fuerza es la causante, por ejemplo, de que podamos andar (cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, por ejemplo, que por una superficie con rozamiento como, por ejemplo, un suelo rugoso).