LA FRICCIÓN (Ff)
Importante:
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Todas las fuerzas son magnitudes vectoriales; las cuales se representan por medio de un vector, que recordemos tienen tres características: (magnitud, dirección y sentido).
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Para resolver problemas de dinámica es fundamental saber sumar vectores ( ver vectores ); y conocer por cada fuerza: qué es, cuando aparece en un problema de fisica y como se gráfica.
LA FRICCIÓN
1. Qué es la fricción: Es la fuerza que existe entre todas las superficies, o fluidos que están en contacto, en algunos casos es también llamada fuerza de rozamiento. Esta fuerza explica la razón por la cual podemos desplazarnos al caminar, es también causante del desgaste de todos los materiales, (para ello se usan los lubricantes); produce pérdida de la energía mecánica de un sistema, en forma de calor; es decir los sistemas donde esta fuerza está presente, disipan la energía mecánica calentándose; como cuando frotamos las palmas de las manos, o cuando un motor en funcionamiento se calienta, (ver trabajo y energía ).
Matemáticamente la fuerza de fricción se expresa como:
Donde ( ) se conoce como el coeficiente de fricción, y ( ) es la fuerza normal.
Coeficiente de fricción ( )
A escala microscópica, casi todas las superficies, aún las que se consideran pulidas, son extremadamente rugosas. Es decir el coeficiente de fricción es la textura, rugosidad o aspereza; que poseen las superficies o fluidos en contacto; este depende en algunos casos de la temperatura, la humedad o la velocidad de movimiento. Cuando en un problema se dice que desliza sin fricción, o que se desprecia la fricción; es porque el coeficiente es cero; por lo tanto la fuerza de fricción es cero. Estrictamente la fuerza de fricción se define como:
Fuerza de fricción estática ( ): Cuando el cuerpo se encuentra en reposo; debido a su coeficiente de fricción estático Fuerza de fricción cinética ( ): Cuando el cuerpo se encuentra en movimiento; debido a su coeficiente de fricción cinético.
2. Cuando aparece en un problema? La fuerza de fricción siempre se debe tener en cuenta, cuando en el problema hallan superficies en contacto con el cuerpo, y presenten un coeficiente de fricción.
3. Como se gráfica? La fuerza de fricción es un vector: que se gráfica en sentido contrario al movimiento o a la tendencia de movimiento del cuerpo, y paralelo a las superficies en contacto.
Convenciones para los gráficos:
fuerza actual
fuerzas anteriores
Ejemplos de gráficos de la fuerza de fricción:
escalera en reposo sobre la pared
bloque en movimiento sobre superficie
bloque en reposo sobre plano inclinado
esfera rotando entre el suelo y la pared
