Friccion

5.4 Fricción.

Mientras un cuerpo se mueve ya sea a través de una superficie o a través de un medio viscoso, como el aire o el agua, hay una resistencia al movimiento debido a que el cuerpointeractúa con sus alrededores. Dicha resistencia recibe el nombre de fuerza de fricción.

Para comprender mejor la forma que actúan las fuerzas de fricción se tienen las siguientes leyes de fricciónempíricas:

La dirección de la fuerza de fricción estática entre cualesquiera dos superficies en contacto se oponen a la dirección de cualquier fuerza aplicada y puede tener valores:

fe = men

dondela constante adimensional me recibe el nombre de coeficiente de fricción estática, y n es la magnitud de la fuerza normal. En donde la fuerza de fricción estática es máxima, es decir fe = fe,máx. =men. La desigualdad se cumple cuando la fuerza aplicada es menor que este valor.

La dirección de la fuerza de fricción cinética que actúa sobre un objeto es opuesta a la dirección de su movimiento yestá dad por:

Fc = mcn

donde mc es el coeficiente de fricción cinética.

Los valores de mc y me dependen de la naturaleza de las superficies, aunque mc es, por lo general, menor que me. Losvalores característicos de m varía de casi 0.05 hasta 1.5.

En la siguiente tabla se muestran algunos valores.
me mc
Acero sobre acero 0.74 0.57
Aluminio sobre acero 0.61 0.47
Cobre sobre cobre0.53 0.36
Hule sobre concreto 1.0 0.8
Madera sobre madera 0.25 - 0.5 0.2
Vidrio sobre vidrio 0.94 0.4
Madera encerada sobre nieve húmeda 0.14 0.1
Madera encerada sobre nieve seca --- 0.04
Metalsobre metal (lubricados) 0.15 0.06
Hielo sobre hielo 0.1 0.03
Teflón sobre teflón 0.04 0.04
Articulaciones sinoviales en humanos 0.01 0.003

Cabe aclarar que todos son valores aproximados.

Loscoeficientes de fricción son casi independientes del área de contacto entre las superficies.

A continuación se muestra una figura donde la dirección de la fuerza de fricción, f, entre un bloque y...