La fricción es una fuerza
Se suele decir que el rozamiento es una fuerza, a pesar de que él mismo, por sí, no puede contribuir al movimiento ya que posee siempre sentido contrario a éste. En síntesis, el rozamiento no puede ser causa directa de movimiento; por el contrario, lo impide. Precisamente es por eso que lo llaman con todo fundamento una fuerza.
Estudio de caso :
Interactúa con el recurso y analiza:
¿Cuál es la causa de que para determinados ángulos de inclinación del plano, el bloque no se mueve?
Varía la inclinación del plano manteniendo constante el tipo de material, tanto del bloque como del plano y observa los parámetros que se muestran.
Varía el material del bloque o del plano manteniendo constante la inclinación del plano y observa los parámetros que se muestran.
Redacta un informe que recoja tus suposiciones acerca de la causa de que el bloque se mueva con las características observadas.
Causa de la fuerza de fricción
Una de las causas de la fuerza de fricción o rozamiento es la existencia de rugosidades en las superficies en contacto, incluso cuando las superficies aparentemente sean lisas poseen asperezas e irregularidades. En la figura se ha ampliado una porción de la superficie de contacto entre la mesa y el bloque en movimiento. Cuando un cuerpo se desliza por la superficie de otro, las asperezas "se enganchan" unas con otras, y esto hace que surja una fuerza que se opone al movimiento.
La fuerza de rozamiento puede disminuir considerablemente si se aplica grasa a las superficie en contacto. La capa que se crea separa a las superficies de los cuerpos impidiendo su contacto.
En la técnica y en la vida se aplica método para disminuir el rozamiento entre superficies que queremos se muevan más fácilmente. Por ejemplo: en los engranaje de un motor de un auto o de una maquinaria de una industria.
Definición : Fuerza de rozamiento o de fricción
La fuerza que se origina de la interacción del cuerpo con la superficie de contacto recibe el nombre de fuerza de fricción o de rozamiento (
) y tiene las siguientes propiedades que han sido establecida empíricamente:
Se origina en las superficies de contacto de los cuerpos siempre que estas se encuentren en movimiento relativo o como resultado de una acción externa se tienda a mover.
Su dirección es paralela a las superficies de contacto y su sentido es siempre opuesto al movimiento.
Su módulo o valor es directamente proporcional al valor de la fuerza normal N, que actúa sobre el cuerpo.
Fundamental :
La magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los dos cuerpos, es decir:
Froz = μ •N
Donde μ es lo que conocemos como coeficiente de rozamiento, no presenta unidades de medida y N es la fuerza de reacción al plano del movimiento del cuerpo y se mide en newton (N).
A igual que todas las fuerzas su unidad de medida es el newton (N).
Durante el deslizamiento de un cuerpo por la superficie de otro, por ejemplo, durante el movimiento de una caja por el piso, surge una fuerza de rozamiento denominada rozamiento por deslizamiento.
Si un cuerpo no se desliza sino rueda por otro, el rozamiento que tiene lugar recibe el nombre de rozamiento por rodadura.
: La Física y el deporte
En un juego de fútbol, por ejemplo, no solo es importante cuán fuerte se le pega al balón, sino que es muy importante hacer que el balón se mueva en la dirección correcta.
Todo eso se realiza en numerosas ocasiones con un único golpe de un pie sobre el balón y el otro bien apoyado en el césped. ¿Pero qué sucedería si las suelas de los zapatos de los futbolistas fueran lisas? ¿Tendrían un correcto apoyo para anotar el gol?
La forma de la suela del zapato determina el apoyo con el suelo, y así su desempeño ya que es la única parte del cuerpo que apoya en ese momento.
Así, los beisbolistas, futbolistas y hasta corredores utilizan tacos o spikes en las suelas de su calzado, con características específicas para cada deporte, lo que genera una infinidad de tipos de zapatos. Otra interesante interacción sucede cuando se golpea una pelota de béisbol, o un balón de fútbol, estos implementos se deforman en el momento del impacto.
La medida de la interacción entre diferentes cuerpos, capaz de originar aceleraciones y/o deformaciones en los mismos, es lo que podemos llamar fuerza.
: El rozamiento en la vida y en la técnica
El rozamiento tiene gran importancia en la vida y en la técnica. Este puede ser útil o perjudicial. Cuando es útil se tiende a aumentar, y cuando es dañino, a disminuir.
La fuerza de rozamiento puede disminuir considerablemente si se aplica grasa a las superficie en contacto. La capa que se crea separa las superficies de los cuerpos impidiendo su contacto.
En la técnica y en la vida se aplica método para disminuir el rozamiento entre superficies que queremos se muevan más fácilmente. Por ejemplo: en los engranaje de un motor de un auto o de una maquinaria de una industria.
Ejemplos
Sin el rozamiento en reposo, ni las personas ni los animales, podrían andar por la Tierra. Al andar, con los pies empujamos el suelo hacia atrás. Si no hubiera rozamiento los pies resbalarían. también se caería los cuerpos que sujetamos.
La fuerza de rozamiento detiene los automóviles, pero también permiten que arranquen. para aumentar el rozamiento las gomas de los autos presentan superficies ranuradas.
En ocasiones el rozamiento es perjudicial y tenemos que tratar de disminuirlo, por ejemplo, en todas las máquinas las partes móviles se calienta y deterioran a causa del rozamiento. Para disminuirlo, las superficies en contacto se hacen lisas y se cubren con grasa. También con este fin, en los ejes giratorios se emplean las cajas de bolas y cojinetes y se engrasan.
Saber más : ¿Por qué podemos caminar sin resbalar?
Cuando caminamos la fuerza que nos permite realizar esta importante acción es el rozamiento, es la única fuerza externa que de hecho interviene en este proceso. ¿Cómo es posible que siendo el rozamiento una fuerza opuesta al movimiento nos permita movernos? En el caso del hombre, por tomar un ejemplo, al caminar, se puede mover un pie hacia adelante siempre que el resto de su cuerpo retroceda un poco. Este resultado puede ser muy bien observado cuando se camina por un terreno resbaladizo o por el hielo. Si existe un rozamiento suficientemente grande, el cuerpo no retrocede, y su centro de masas se desplaza hacia adelante, esta es la forma en que se camina un paso.
El hombre puede caminar gracias a la contracción de los músculos, es decir, de una fuerza interna de su organismo. Es decir que la función del rozamiento consiste en equilibrar una de las dos fuerzas internas iguales que surgen durante la caminata, dando, de esa manera, prioridad a la otra. En general durante el movimiento sobre el suelo de los seres vivos, así como durante el movimiento de un automóvil, la función del rozamiento es igual.
¿Sabías que...? : Rozamiento estático
Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los dos cuerpos que están en contacto.
Saber más : ¿Por qué el guepardo puede correr tan rápido?
Guepardo, también conocido como onza africana, es un felino grande que vive en África, aunque hay también poblaciones pequeñas en Irán y en el noroeste de Afganistán. Es el animal terrestre más veloz, cuando puede alcanzar una velocidad de entre los 95 km/h y 115 km/h en una carrera de no más de 400 a 500m. El cuerpo del guepardo está adaptado para atrapar a sus presas mediante una persecución corta y veloz, lo que le diferencia del resto de los félidos. Una de estas adaptaciones fundamentales es que carece de uñas retráctiles y envueltas por una vaina carnosa; por el contrario, sus uñas son romas y están curvadas ligeramente. Esto provoca que posea un mayor apoyo al correr, es decir, que sus uñas le permitan una mayor tracción. Es apreciable que este formidable felino logra cazar anualmente entre 150 y 300 presas anuales por solo entre 30 y 40 el león.
