Física

Fuerza de fricción


Hasta ahora, para calcular la fuerza o aceleración de un cuerpo, consideramos que las superficies sobre las que se movía no ejercían ninguna fuerza contra el movimiento, es decir, cuando se aplicaba una fuerza, se movía sin parar.

Pero sabemos que este es un caso idealizado. Tan suave como es una superficie, nunca estará completamente libre de friccion.

Siempre que apliquemos una fuerza a un cuerpo sobre una superficie, se detendrá.

Esto es lo que caracteriza la fuerza de fricción:

  • Se opone al movimiento;
  • Depende de la naturaleza y la rugosidad de la superficie (coeficiente de fricción);
  • Es proporcional a la fuerza normal de cada cuerpo;
  • Transforma la energía cinética del cuerpo en otro tipo de energía que se libera por la mitad.

La fuerza de fricción se calcula mediante la siguiente relación:

Donde:

μ: coeficiente de fricción (sin dimensiones)

N: fuerza normal (N)

Fricción Estática y Dinámica

Al empujar un automóvil, es fácil ver que hasta que el automóvil esté en movimiento es necesario aplicar una fuerza mayor que la requerida cuando el automóvil ya está en movimiento.

Esto se debe a que hay dos tipos de fricción: estática y dinámica.

Fricción estática

Es el que actúa cuando no hay deslizamiento de los cuerpos.

La fuerza de fricción estática máxima es igual a la fuerza mínima requerida para iniciar el movimiento de un cuerpo.

Cuando un cuerpo no se mueve, la fuerza de fricción debe ser mayor que la fuerza aplicada, en este caso se utiliza un coeficiente de fricción estática en el cálculo: .

Entonces

Fricción dinámica

Es el que actúa cuando los cuerpos se deslizan.

Cuando la fuerza de fricción estática es superada por la fuerza aplicada al cuerpo, se moverá y consideraremos su fuerza de fricción dinámica.

La fuerza de fricción dinámica siempre es menor que la fuerza aplicada, en su cálculo se utiliza el coeficiente de fricción cinética:

Entonces