Otoniel

Plataforma Educativa UNIDEG
Materia: Física Módulo 4. Equilibrio de Partículas. Fricción

Recursos de Apoyo del módulo.

3.- FRICCIÓN Siempre que un cuerpo se mueve estando en contacto con otro objeto, existen fuerzas de fricción que se oponen al movimiento relativo. Estas fuerzas se deben a que se adhiere una superficie contra la otra y a que encajan entre si las irregularidades de lassuperficies de rozamiento. Es precisamente esta fricción la que mantiene a un clavo dentro de una tabla, la que nos permite caminar y la que hace que los frenos de un automóvil cumplan su función. En todos estos casos la fricción produce un efecto deseable. Sin embargo, en muchas otras circunstancias se desea minimizar el efecto de la fricción. Por ejemplo, hay que tomar en cuenta que elrozamiento provoca que se requiera un mayor trabajo para operar maquinaria, causa desgaste y genera calor, lo que en muchos casos trae consigo otros perjuicios adicionales. Así los automóviles y los aviones se diseñan con formas aerodinámicas para reducir la fricción con el aire, ya que ésta es muy grande a altas velocidades. Siempre que se desliza una superficie sobre la otra, la fuerza defricción que ejercen los cuerpos entre sí es paralela o tangente a ambas superficies y actúa de tal modo que se opone al movimiento relativo de las superficies. Es importante observar que estas fuerzas existen no solo cuando hay movimiento relativo, si no también cuando uno de los cuerpos tan sólo tiende a deslizarse sobre otro. Suponga que se ejerce una fuerza sobre un bloque que se encuentra enreposo sobre una superficie horizontal, como muestra la figura 11. Al principio el bloque no se mueve, debido a la acción de una fuerza llamada fuerza de fricción estática ℱs .Pero a medida que aumenta la fuerza aplicada llega un momento en que el bloque se pone en movimiento; a esta fuerza de fricción ejercida por la superficie horizontal mientras se mueve el bloque se le llama fuerza defricción cinética ℱk.
𝐹1 𝐹2

ℱ𝑠 a)

ℱ𝑘 b)

Fig. 11 (a) En la fricción estática se impide el movimiento. (b) En la fricción cinética las dos superficies están en movimiento relativo (observe el tamaño de las flechas).

Apuntes realizados por José Luis Soto Piña y María de Lourdes Morales Andrade (ver bibliografía)

Plataforma Educativa UNIDEG
Materia: FísicaMódulo 4. Equilibrio de Partículas. Fricción

Recursos de Apoyo del módulo.

Las leyes que rigen las fuerzas de rozamiento se determinan experimentalmente en el laboratorio utilizando un aparato similar al que se ilustra en la figura 12a.
𝓝 𝓝

𝑻

𝓕

𝑾′

𝑾

a)

b)

c)

Fig. 12 Experimento para determinar la fuerza de fricción.

Considere una caja de peso W colocadasobre una mesa horizontal y atada con una cuerda que pasa por una polea cuyo rozamiento se puede despreciar; además al otro lado de la cuerda se cuelgan varias pesas. Todas las fuerzas que actúan sobre la caja y las pesas se muestran en sus diagramas de cuerpo libre correspondientes (figura 12b y c). Consideremos que el sistema está en equilibrio, lo que implica que la caja esté en reposo o semueva con velocidad constante: en cualquier caso se puede aplicar la primera condición de equilibrio. Analice el diagrama de fuerzas como se muestra en la figura 12c.

Fx = 0 Fy = 0 o bien. ℱ=T y

ℱ−T=0 𝒩 − W = 0

𝒩 = W

Por lo tanto, la fuerza de rozamiento es de igual magnitud que la tensión en la cuerda, y la fuerza normal ejercida por la mesa sobre la caja es igual al pesode la caja. Observe que la tensión en la cuerda se determina por el peso de las pesas sumado al peso de su soporte.
Apuntes realizados por José Luis Soto Piña y María de Lourdes Morales Andrade (ver bibliografía)

Plataforma Educativa UNIDEG
Materia: Física Módulo 4. Equilibrio de Partículas. Fricción

Recursos de Apoyo del módulo.

El experimento se inicia colocando poco a poco...