Friccion

friccion
Fricci¨®n est¨¢tica: no se inicia el movimiento si la fuerza tangencial T hace que el ¨¢ngulo sea menor a ¦Õ0. Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricci¨®n entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricci¨®n din¨¢mica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricci¨®nest¨¢tica). Se genera debido a las imperfecciones, especialmente microsc¨®picas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza entre ambas superficies no sea perfectamente perpendicular a ¨¦stas, sino que forma un ¨¢ngulo ¦Õ con la normal (el ¨¢ngulo de rozamiento). Por tanto, esta fuerza resultante se compone de la fuerza normal (perpendicular a las superficies en contacto) y dela fuerza de rozamiento, paralela a las superficies en contacto.
Rozamiento est¨¢tico [editar]
Sobre un cuerpo en reposo al que aplicamos una fuerza horizontal F, intervienen cuatro fuerzas: F: la fuerza aplicada. Fr: la fuerza da rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento. P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleraci¨®n de la gravedad.N: la fuerza normal, que la superficie hace sobre el cuerpo sosteni¨¦ndolo. Dado que el cuerpo esta en reposo la fuerza aplicada y la fuerza de rozamiento son iguales, y el peso del cuerpo y la normal:
Sabemos que el peso del cuerpo P es el producto de su masa por la gravedad, y que la fuerza de rozamiento es el coeficiente est¨¢tico por la normal:
esto es:
La fuerza horizontal F m¨¢ximaque podemos aplicar a un cuerpo en reposo es igual al coeficiente de rozamiento est¨¢tico por su masa y por la aceleraci¨®n de la gravedad.
Rozamiento est¨¢tico [editar]
Si sobre una la l¨ªnea horizontal r, tenemos un plano inclinado s, un ¨¢ngulo , y sobre este plano inclinado colocamos un cuerpo con rozamiento sobre el plano inclinado, tendremos tres fuerzas que intervienen: P: el peso delcuerpo vertical hacia abajo seg¨
n la recta u, y con un valor igual a su masa por la aceleraci¨®n de la gravedad: P = mg. N: la fuerza normal que hace el plano sobre el cuerpo, perpendicular al plano inclinado, seg¨
n la recta t Fr: la fuerza de rozamiento entre el plano y el cuerpo, paralela al plano inclinado y que se opone a su deslizamiento. Si el cuerpo esta en equilibrio, no se desliza, lasuma vectorial de estas tres fuerzas es cero:
Lo que gr¨¢ficamente seria un tri¨¢ngulo cerrado formado por estas tres fuerzas, puestas una a continuaci¨®n de otra, como se ve en la figura.
Si el peso P del cuerpo lo descomponemos en dos componentes: Pn, peso normal, perpendicular al plano, que es la componente del peso que el plano inclinado soporta y Pt, peso tangencial, que es la componentedel peso tangencial al plano inclinado y que tiende a desplazar el cuerpo descendentemente por el plano inclinado. Podemos ver que el Pn se opone a la normal, N, y el peso tangencial Pt a la fuerza de rozamiento Fr. Podemos decir que el Pn es la fuerza que el cuerpo ejerce sobre el plano inclinado y la normal, N, es la fuerza que el plano inclinado hace sobre el cuerpo impidiendo que se hunda, Pn= N para que este en equilibrio. El peso tangencial Pt es la fuerza que hace que el cuerpo tienda a deslizarse por el plano y Fr es la fuerza de rozamiento que impide que el cuerpo se deslice, para que este en equilibrio Pt = Fr.
Cuando el cuerpo esta en equilibrio estas dos ecuaciones determinan la igualdad de fuerzas, tambi¨¦n es necesario saber que:
y que la descomposici¨®n del peso es:Con lo que determinamos las condiciones del equilibrio de un cuerpo en un plano inclinado con el que tiene fricci¨®n. Es de destacar la siguiente relaci¨®n:
Haciendo la sustituci¨®n de N, tenemos:
que da finalmente como resultado:
El coeficiente de rozamiento est¨¢tico es igual a la tangente del ¨¢ngulo del plano inclinado, en el que el cuerpo se mantiene en equilibrio sin deslizar, esto...