F Friccion y Diagrama de cuerpo libre

FUERZAS DE FRICCION

La fuerza de fricción es realmente la oposición al movimiento de los cuerpos y se da en todos los medios conocidos (sólidos, líquidos y gaseosos). Atendiendo a que las superficie de los cuerpos en contacto no son idealmente lisas es imposible desaparecer esta fuerza, que en unos casos resulta necesaria reducir y en otros aumentar, ya que la fricción es una fuerza con sentidocontrario a la fuerza aplicada.
De no ser por la existencia de esta fuerza, no podriamos detenernos una vez puestos en marcha: los vehículos no avanzarían, pues la fricción sirve de apoyo a las ruedas para impulsarse y en su ausencia solo girarían sin avanzar.

La fricción estática se diferencia de la cinética por ser mayor que esta, ya que un cuerpo en reposo al recibir una fuerza de aplicaciónque va en ascenso desde un valor cero hasta un determinado valor, permanece en reposo solo hasta que la fuerza aplicada supera el valor máximo de la fricción estática. En ese momento, el cuerpo comienza a moverse y la fricción se denomina cinética.
Cuando el cuerpo está en movimiento, es posible reducir un poco la fuerza de aplicación y el movimiento se mantiene. Esto se debe a que vencida lafricción estática, las uniones microscópicas que mantenían soldadas las superficies en contacto se rompen.
Así, cuando una persona trata de mover horizontalmente un cajón pesado, al principio le cuesta sacarlo del reposo, pero una vez que lo pone en marcha, puede ver que facil es continuar moviéndolo con menor esfuerzo.
FORMULAS
Debemos señalar que existe una fuerza de fricción estática (objetos enreposo) y fricción cinética (objetos en movimiento), cuyas fórmulas matemáticas son las siguientes:
fe=nN
En que fe es la fuerza de fricción estática, n es el coeficiente de fricción estática y N la fuerza normal que en el caso de superficie horizontal es el peso.
fc=hN
fc es la fuerza de fricción cinética, h coeficiente de fricción cinética y N la fuerza normal siempre para superficies encontacto. 
N = mg
Esta fuerza depende mucho de la naturaleza de los materiales en contacto, es decir que tan rugososos sean, pero también de la fuerza normal o peso de un cuerpo sobre otro en el cual descansa.

INCREMENTO DE FUERZA DE FRICCION
En el diseño de llantas para vehículos, es necesario que la superficie de contacto con la calzada (superficie de la carretera) sea rugosa para que el vehículo noresbale y pueda detenerse casi instantáneamente al frenar. Sucede lo mismo que con la suela de los zapatos, en muchos casos debe llevar mucho grabados para evitar resbalones, sobre todo cuando el piso es bastante liso.



REDUCCION DE FUERZA DE FRICCION
En el caso de patinaje, se hace necesario que la superficie del suelo esté hecha de hielo y el pie descanse sobre patines lisos de metal y delgados,lo que reduce la fricción y hace que el desplazamiento sea mayor. En la industria es muy utilizada la grasa y el aceite como lubricantes para reducir la fricción entre componentes y, con ella, las pérdidas de energía, lo que reduce los costos de la misma.

FRICCION EN MEDIOS LIQUIDOS
La fricción es reducida en el diseño de los vehículos, mediante su forma geometrica y materiales a usar, ya seansubmarinos, barcos y todo lo que se desplace en el agua. 

FRICCION EN AIRE Y ESPACIO
Dependiendo del diseño aerodinámico (su forma geometrica), los aviones reducen la fricción pero la velocidad es crucial y, a medida que esta aumenta, se incrementara el roce con el aire, lo que se puede observar cuando una vehiculo espacial, se incendia al entrar a la atmósfera terrestre. Incluso en el espacioaparentemente vacio hay fricción, las partículas cuánticas son testigo de ello.
































DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

Un diagrama de cuerpo libre es una representación gráfica utilizada a menudo por físicos e ingenieros para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre. El diagrama de cuerpo libre es un elemental caso particular de un diagrama de fuerzas. Estos...