Previamente ver:
Siempre que un cuerpo se mueve estando en contacto con otro objeto, existen fuerzas de fricción que se oponen al movimiento relativo. Estas fuerzas se deben a que una superficie se adhiere contra la otra y a que encajan entre sí las irregularidades de las superficies de rozamiento. Es precisamente esta fricción la que mantiene a un clavo dentro de una tabla, la que nos permite caminar y la que hace que los frenos de un automóvil cumplan su función. En todos estos casos la fricción produce un efecto deseable.
Sin embargo en muchas otras circunstancias es indispensable
minimizar la fricción, ya que en muchos casos causa desgaste y genera calor, lo
que a menudo ocasiona otros perjuicios, también provoca que se requiera mayor
trabajo de mantenimiento de la maquinaria, etc. Los automóviles y los aviones
se diseñan con formas aerodinámicas para reducir la fricción con el aire, ya
que ésta es muy grande a gran rapidez.
Siempre que se desliza una superficie sobre otra, la fuerza de
fricción que ejercen los cuerpos
entre sí es paralela o tangente a ambas superficies y actúa de tal modo que se opone al
movimiento relativo de las superficies. Es importante observar que
estas fuerzas existen no sólo cuando hay un movimiento relativo, sino también
cuando uno de los cuerpos tan sólo tiende a deslizarse sobre otro (Tippens; 2011).
Responder
antes de continuar: ¿De qué variables dependen los coeficientes de fricción?
Los
coeficientes de fricción dependen de muchas variables: naturaleza de los
materiales, acabado de las superficies, películas interpuestas de otros
materiales, temperatura y grado de contaminación de los componentes, etc.
Si colocamos dos superficies metálicas muy limpias en una
cámara con un gran vacío para que no se formen capas superficiales de óxido, el
coeficiente de fricción se incrementa alcanzando valores muy grandes, y las
superficies se sueldan firmemente una con otra. La entrada de una pequeña
cantidad de aire en la cámara, de modo que puedan formarse capas de óxido en
las superficies opuestas, reduce el coeficiente a su valor normal.
La resistencia de fricción se relaciona con la ruptura de
estos millares de soldaduras diminutas, que continuamente se reconfiguran a
medida que se efectúan más contactos aleatorios. Los experimentos con
trazadores radiactivos han demostrado que, en el proceso de rompimiento, los
fragmentos pequeños de una superficie metálica pueden desprenderse y adherirse
a otras superficies. Si la rapidez relativa de dos superficies es bastante
grande, puede producirse una fusión local en algunas áreas de contacto aunque
la superficie en su conjunto se sienta sólo un poco caliente. Los fenómenos de
‘adhesión y deslizamiento’ son la causa de los ruidos que las superficies secas
producen cuando resbalan una sobre otra, por ejemplo, el chirrido de la tiza en
el pizarrón (Resnik y ot., 2001:97-98).
Responder
antes de continuar: ¿Cómo se denomina al rozamiento que no ocurre en seco?
El rozamiento seco es el producido entre dos superficies en
contacto y no lubricadas. Es lo que vimos hasta ahora y separábamos en
rozamiento estático y rozamiento dinámico, donde los átomos de uno y otro
sólido forman pequeños enlaces temporales que es necesario romper para conseguir el
desplazamiento relativo.
Mientras que el rozamiento viscoso se da en el caso del
movimiento de un sólido en el interior de un fluido (líquido o gas). Este
rozamiento está causado por las colisiones con las partículas del fluido que
deben ser apartadas para que el sólido pueda moverse por él.
Responder
antes de continuar: ¿Cómo se forman los enlaces entre los átomos de dos sólidos
en contacto?
Estos enlaces se forman debido a las irregularidades del
material, a la presión con la que se forma el contacto y al área de la
superficie de contacto.
También te puede
interesar:
[A348] Características del rozamiento (I)
[A348] Características del rozamiento (I)
Fuentes:
Resnik,
Halliday y Krane (2001). Física Vol I. Edic. 4°.
Tippens (2011). Fisica
Conceptos y Aplicaciones. Edic. 7°.
Imagen1.
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