A continuación vamos a visualizar distintas tablas. En la siguiente se pueden observar algunos valores de coeficientes de rozamiento, tanto estáticos como dinámicos, suficientes para una práctica o para el entendimiento de conceptos físicos (Serway; 2008:191).
En algunas aplicaciones industriales se pretende que el rozamiento sea lo más bajo posible, por ejemplo en piezas que giran continuamente (ej.: eje de motor), ya sea mediante un buje o mediante un bolillero. Además mediante el control de los fenómenos de fricción se pueden disminuir los costos de operación (menos consumo de energía), los costos de mantenimiento y las pérdidas de producción (disminución de los paros en la maquinaria). En muchos casos la lubricación de las piezas juega un papel importante.
En otras aplicaciones se buscará el mayor rozamiento posible entre las superficies, como podría ser un sistema de frenos a disco. En estos casos interviene fuertemente otra variable: la temperatura de los materiales. La fuerza de frenado se realiza transformando la energía cinética del vehículo en energía térmica (calor) por la fricción de un elemento móvil (tambores o discos de freno) con un elemento inmóvil (zapatas o pastillas de freno). El calor generado se disipa por radiación a la atmósfera.
La mayor cantidad de casos de estudio está relacionada con el rozamiento por rodadura, donde intervienen más variables. La resistencia a la rodadura se presenta cuando un cuerpo rueda sobre una superficie, deformándose uno de ellos o ambos. El concepto de coeficiente de rodadura es similar al de coeficiente de fricción, con la diferencia de que este último hace alusión a dos superficies que deslizan o resbalan una sobre otra, mientras que en el coeficiente de rodadura no existe tal resbalamiento entre la rueda y la superficie sobre la que rueda, disminuyendo por regla general la resistencia al movimiento. Comenzamos con una Tabla de coeficientes de rodadura para vehículos agrícolas.
En otras aplicaciones se buscará el mayor rozamiento posible entre las superficies, como podría ser un sistema de frenos a disco. En estos casos interviene fuertemente otra variable: la temperatura de los materiales. La fuerza de frenado se realiza transformando la energía cinética del vehículo en energía térmica (calor) por la fricción de un elemento móvil (tambores o discos de freno) con un elemento inmóvil (zapatas o pastillas de freno). El calor generado se disipa por radiación a la atmósfera.
La mayor cantidad de casos de estudio está relacionada con el rozamiento por rodadura, donde intervienen más variables. La resistencia a la rodadura se presenta cuando un cuerpo rueda sobre una superficie, deformándose uno de ellos o ambos. El concepto de coeficiente de rodadura es similar al de coeficiente de fricción, con la diferencia de que este último hace alusión a dos superficies que deslizan o resbalan una sobre otra, mientras que en el coeficiente de rodadura no existe tal resbalamiento entre la rueda y la superficie sobre la que rueda, disminuyendo por regla general la resistencia al movimiento. Comenzamos con una Tabla de coeficientes de rodadura para vehículos agrícolas.
Siguiendo con rodadura, un caso grave que se estudia en Seguridad Vial está relacionado con la pérdida de adherencia. El único vínculo existente entre la superficie del camino y un vehículo sustentado por neumáticos es el llamado “parche de contacto” o superficie en que los neumáticos entran en contacto efectivo con el piso, ya sea en un tramo donde aumentamos la velocidad (aceleramos), o mantenemos la velocidad (constante), o durante una maniobra de frenado o tomando una curva. De la reacción de esa pequeña superficie dependerá nuestro futuro inmediato.
Si el vehículo (auto, moto, avión) tiene un sistema de antibloqueo de las ruedas (ABS) para frenar, las ruedas no se bloquearán y no se alargará la distancia de frenado (sobre calzada seca), pero lo más importante es que el conductor seguirá teniendo el control. Pero la falta de adherencia también se puede producir por suelo mojado, y la mejor manera de interpretar como se pierde sustentación es observando una Tabla de coeficientes de rozamiento promedio, o de adherencia del neumático al piso.
En otra tabla, extraída del foro de Fórmula Student Germany, se puede ver como cae el rozamiento cuando hay agua en cada uno de los tipos de suelo, disminuyendo la adherencia de los vehículos convencionales. También incorpora como variable el estado de los neumáticos.
Si el vehículo (auto, moto, avión) tiene un sistema de antibloqueo de las ruedas (ABS) para frenar, las ruedas no se bloquearán y no se alargará la distancia de frenado (sobre calzada seca), pero lo más importante es que el conductor seguirá teniendo el control. Pero la falta de adherencia también se puede producir por suelo mojado, y la mejor manera de interpretar como se pierde sustentación es observando una Tabla de coeficientes de rozamiento promedio, o de adherencia del neumático al piso.
Como caso particular podemos mencionar que uno de los coeficientes más bajos de rozamiento se consigue en las mesas de aire para jugar al tejo, donde el valor es cercano al milésimo.
Fuentes:
Tabla1: Serway; Jewett (2008). Física para ciencias e ingeniería Vol 1. Edic. 7°.
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