Friccion

FRICCION
8.1 INTRODUCCION
Cuando dos superficies están en contacto, siempre se presentan fuerzas tangenciales, llamadas fuerzas de fricción, cuando se trata de mover una de las superficies con respecto a otra. Estas fuerzas están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes. Existe dos tipos de fricción: la fricción seca, que algunas veceses llamada fricción de Coulomb, y la fricción de fluidos.
8.2 LEYES DE LA FRICCION SECA, COEFICIENTES DE FRICCION.
Las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo no tienden a moverlo a lo largo de la superficie de contacto; por tanto no hay fuerza de fricción.
Las fuerzas aplicadas tienden a mover al cuerpo a lo largo de la superficie de contacto pero no son lo suficientemente grandes para ponerlo enmovimiento.
La evidencia experimental muestra que el máximo valor Fm de la fuerza de fricción estática es proporcional a la componente normal N de la reacción de la superficie: donde
Es una constante llamada coeficiente de fricción estática. La magnitud de la fuerza de fricción cinética puede expresarse: donde es una constante denominada coeficiente de fricción cinética.
8.3 ANGULOS DEFRICCION
Si la fuerza aplicada P tiene una componente horizontal F y, por tanto formara un Angulo con la normal a la superficie. Si se incremente Px hasta que el movimiento se vuelva inminente, el ángulo entre R y la vertical aumenta y alcanza un valor máximo. Este valor recibe el nombre de ángulo de fricción estática y se representa con:
Si en realidad llega a ocurrir el movimiento, la magnitud dela fuerza de fricción decae a Fk:

El valor del ángulo de inclinación correspondiente al movimiento inminente recibe el nombre de ángulo de reposo.

8.4 PROBLEMAS QUE INVOLUCRAN FRICCION SECA
Los métodos que deben utilizarse para resolver problemas que involucran fricción sacan son los mismos que se emplearon anteriormente. Si un problema involucra solo un movimiento de traslación, sin quesea posible una rotación, usualmente se puede tratar al cuerpo bajo consideración como si fuera una partícula. Si el problema involucra una posible rotación, el cuerpo se debe considerar como un cuerpo rígido. Si la estructura que se estudia está hecha de varias partes se debe utilizar el principio de acción y reacción.
Si actúan más de tres fuerzas sobre el cuerpo bajo consideración, lareacción en cada superficie serán representada por sus componente N y F y el problema se resolverá con las ecuaciones de equilibrio.

8.5 CUÑAS
Las cuñas son maquinas simples que se utilizan para levantar grandes bloques de piedra y otras cargas pesadas. Estar cargas se pueden levantar aplicándole a la cuña una fuerza que es menor que el peso de la carga. Además debido a la fricción entre lassuperficies en contacto, una cuña con una forma apropiada permanecerá en su lugar después que ha sido forzada bajo la carga.
El número total de incógnitas involucradas en los dos diagramas del cuerpo libre pueden reducirse a cuatro si las fuerzas de fricción se expresan en términos de las fuerzas normales.
8.6 TORNILLOS DE ROSCA CUADRADA.
Los tornillos de rosca cuadrada se utilizan en gatos, prensas yotros mecanismos. Su estudio es similar al análisis de un bloque que se desliza a lo largo de un plano inclinado
En el gato mostrado, el tornillo soporta una carga W y está apoyado en la base del gato. El contacto entre el tornillo y la base ocurre a lo lardo de una porción de sus roscas. Si se aplica una fuerza P sobre el mango, se puede hacer que el tornillo gire y levante a la carga W.
Elavance de un tornillo no se debe confundir con su paso. El avance se definió como la distancia a través de la cual avanza el tornillo en una vuelta; el paso es la distancia medida entre dos roscas consecutivas. A pesar de que el avance y el paso son iguales en el caso de tornillos de rosca simple, serán diferentes en el caso de tornillos de rosca múltiple, esto es, tornillos que tienen varias...