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Rozamiento

Coeficiente estático y coeficiente dinámico

Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la fricción estática (Fe) y la fricción dinámica (Fd).

El primero es la resistencia que se debe superar para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto con él. El segundo, es una fuerza de magnitud considerada constante que se opone al movimiento una vez que éste ha comenzado. En resumen, lo que diferencia a un rozamiento con el otro, es que el estático actúa cuando los cuerpos están en reposo relativo en tanto que el dinámico cuando están en movimiento.

El rozamiento estático es siempre menor o igual al coeficiente de rozamiento entre los dos objetos (número medido empíricamente y que se encuentra tabulado) multiplicado por la fuerza normal. El rozamiento cinético o dinámico, en cambio, es igual al coeficiente de rozamiento (denotado por la letra griega µ) por la normal en todo instante.

Un ejemplo bastante común de fricción dinámica es la ocurrida entre los neumáticos de un auto y el pavimento en una frenada brusca.

Como comprobación de lo anterior, se realiza el siguiente ensayo, sobre una superficie horizontal se coloca un cuerpo, y le aplica un fuerza horizontal F , muy pequeña en un principio, se puede ver que el cuerpo no se desplaza, la fuerza de rozamiento iguala a la fuerza aplicada y el cuerpo permanece en reposo, en la gráfica se representa en el eje horizontal la fuerza F aplicada, y en el eje vertical la fuerza de rozamiento FR.

Entre los puntos O y A, ambas fuerzas son iguales y el cuerpo permanece estático; al sobrepasar el punto A el cuerpo súbitamente se comienza a desplazar, la fuerza ejercida en A es la máxima que el cuerpo puede soportar sin deslizarse, se denomina Fe o fuerza estática; la fuerza necesaria para mantener el cuerpo en movimiento una vez iniciado el desplazamiento es Fd o fuerza dinámica, es menor que la que fue necesaria para iniciarlo (Fe). La fuerza dinámica permanece constante.

La fuerza de rozamiento FR es proporcional a la normal N, y a la constante de proporcionalidad se la llama coeficiente de rozamiento µ :
FR = µ N

Y permaneciendo la fuerza normal constante, se puede calcular dos coeficientes de rozamiento: el estático y el dinámico:
µe = Fe/N
µd = Fd/N donde el coeficiente de rozamiento estático µe, corresponde al de la mayor fuerza que el cuerpo puede soportar antes de iniciar el movimiento y el coeficiente de rozamiento dinámico µd, se refiere al de la fuerza necesaria para mantener el cuerpo en movimiento una vez iniciado.

 

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