Las fuerzas de fricción se encuentran en casi todos los aspectos del mundo físico. Estas fuerzas se oponen al movimiento del objeto entre sí. De esta manera, ambos son responsables del movimiento y resisten el movimiento. La razón principal por la que se producen estas fuerzas se debe a la adhesión. La adherencia es la fuerza de atracción entre diferentes cuerpos. Debido a esta fuerza, es difícil frotar diferentes objetos entre sí y se experimenta una fuerza que resiste este tipo de movimiento. Esto se llama Fricción. Veamos estas fuerzas en detalle.
Fricción
La fuerza de fricción se puede definir como la fuerza generada entre dos superficies que entran en contacto y se deslizan una contra la otra. Estas fuerzas dependen de la textura y de la fuerza que se les aplica para que se deslicen entre sí. La fricción se genera debido a las irregularidades en las superficies. Cortar a través de estas irregularidades produce esta fuerza, lo que dificulta el movimiento.
Si un objeto simplemente se coloca sobre otro objeto y se mueve, la fricción será simplemente el peso del objeto. Cuando la fuerza normal sobre la superficie entre dos objetos comienza a aumentar, la fricción también comienza a aumentar. Esto significa que la fricción depende de la fuerza normal entre las superficies. La cantidad máxima de fuerza que puede aplicar una superficie está dada por,
F =
Lo mencionado anteriormente se llama coeficiente de fricción. Su valor está entre 0 y 1. La fuerza de rozamiento que actúa sobre el cuerpo cuando está en reposo se denomina rozamiento estático, mientras que la fuerza de rozamiento que actúa sobre el cuerpo en movimiento se denomina rozamiento cinético.
Tipos de fricción
La fricción es una fuerza que resiste el movimiento entre dos objetos cualesquiera. Las fuerzas de fricción se pueden dividir en múltiples categorías según su naturaleza y los materiales sobre los que actúan. Ciertas fricciones solo actúan sobre sólidos, mientras que otras fricciones actúan entre gases y líquidos. Todas estas fricciones se pueden dividir y subdividir aún más. Las fricciones se pueden dividir en subcategorías como se indica a continuación:
- fricción seca
- Fricción estática
- Friccion kinetica
- Fricción rodante
- Fricción de fluidos
fricción seca
La fricción seca generalmente funciona entre superficies sólidas. Este tipo de fricción siempre se opone al movimiento entre dos superficies. Este tipo de fricción también se denomina fricción colúmbica. Este tipo de fricción se puede dividir en dos tipos: fricción estática y fricción cinética. La siguiente figura representa la fricción que actúa sobre la caja cuando se le aplica una fuerza para moverla. La fuerza se incrementa hasta que la caja comienza a moverse.
Fricción estática: esta fricción antes de que la caja comience a moverse. En este caso, la fricción es igual a la fuerza aplicada. A medida que aumenta la fuerza aplicada, también lo hace la fricción. Si la fuerza sigue aumentando, la fricción también aumenta, pero llega un momento en que la caja comienza a moverse. El punto justo antes de que la caja se deslice se llama movimiento de impedimento. En este punto, la fricción estática es máxima. Está determinado por el coeficiente de fricción estática.
Fórmula para la fricción estática
Fricción cinética: la fricción cinética comienza a actuar cuando la caja comienza a moverse. Su valor es menor que la fricción estática máxima. En este caso, no importa cuál sea la fuerza aplicada, el valor de la fricción cinética seguirá siendo el mismo. En este caso, está determinado por el coeficiente de fricción cinética.
Fórmula para la fricción cinética:
Fricción rodante: esto sucede cuando un disco o una bola ruedan sobre una superficie. La razón de esto parece ser la distribución de energía involucrada en la torsión de los objetos. El coeficiente utilizado para la fricción por rodadura se determina como C rr y se conoce como coeficiente de resistencia a la rodadura adimensional .
Fórmula para la fricción de rodadura:
F = C rr N
Ejemplos : baloncesto rodando por el suelo, pintar las paredes con rodillos de pintura, cojinetes de bolas (como se muestra en la figura de arriba).
Fricción de fluidos
Esta función tiene lugar entre capas fluidas que se mueven unas frente a otras. Esta fricción es interna al flujo y también se llama viscosidad. Casi todos los fluidos muestran resistencia al cizallamiento y por lo tanto son viscosos. Un avión que vuela en el aire experimenta un arrastre. Este arrastre se debe a la viscosidad del aire. Otro ejemplo es la desaceleración de los paracaídas durante el paracaidismo.
Fórmula para la fricción de fluidos:
A= Área
= Diferencia entre la velocidad de las capas
Espaciamiento de las placas
Problemas de muestra
Pregunta 1: Se aplica una fuerza de 60N sobre un bloque de 4Kg que se encuentra en el suelo. Encuentre el valor límite de la fricción estática si el coeficiente de fricción estática está dado por,
Responder:
La fórmula para limitar la fricción estática está dada por,
Fuerza Normal N = 60 + 4(10) = 100 N
Reemplazando los valores en la ecuación,
⇒ F = (0.4)(100)
⇒ F = 40N
Pregunta 2: Un bloque de 4 kg se mantiene en el suelo. Encuentre el valor límite de la fricción estática si el coeficiente de fricción estática está dado por,
Responder:
La fórmula para limitar la fricción estática está dada por,
Fuerza Normal N = 4(10) = 40 N
Reemplazando los valores en la ecuación,
⇒ F = (0.2)(40)
⇒ F = 8 N
Pregunta 3: Un bloque de 4 kg se mantiene en el suelo. Se aplica una fuerza de 100N horizontalmente y el coeficiente de fricción cinética está dado por, 
Encuentre la aceleración del bloque.
Responder:
La fórmula para limitar la fricción estática está dada por,
Fuerza Normal N = 4(10) = 40 N
Reemplazando los valores en la ecuación,
⇒ F = (0.2)(40)
⇒ F = 8 N
La fricción cinética será de 8 N.
Fuerza resultante neta = 100 – 8
= 92 norte
F = mamá
⇒ 92 = 4(a)
⇒ 23 m/s 2 = un
Pregunta 4: Un bloque de 5 kg se mantiene en el suelo. Se aplica una fuerza de 10 N horizontalmente y el coeficiente de fricción cinética está dado por,
Responder:
La fórmula para limitar la fricción estática está dada por,
Fuerza Normal N = 5(10) = 50 N
Reemplazando los valores en la ecuación,
⇒ F = (0.1)(50)
⇒ F = 5 N
La fricción cinética será de 5 N.
Fuerza resultante neta = 10 – 5
= 5 norte
F = mamá
⇒ 5 = 5(a)
⇒ 1 m/s 2 = un
Pregunta 4: Un bloque de 5 kg se mantiene en el suelo. Se aplica una fuerza de 10 N horizontalmente y el coeficiente de fricción cinética está dado por,
Responder:
La fórmula para limitar la fricción estática está dada por,
Fuerza Normal N = 5(10) = 50 N
Reemplazando los valores en la ecuación,
⇒ F = (0.1)(50)
⇒ F = 5 N
La fricción cinética será de 5 N.
Fuerza resultante neta = 10 – 5
= 5 norte
F = mamá
⇒ 5 = 5(a)
⇒ a= 1 m/seg 2
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por anjalishukla1859 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA