FUERZA DE ROZAMIENTO

OBJETIVOS

Saber cómo se origina y se representa la fuerza de rozamiento.
Comprender que su valor varía desde cero hasta un valor máximo que depende de la fuerza de interacción entre las superficies que rozan y de la rugosidad de las superficies en contacto.
Conocer de que depende y como se puede disminuir.
Resolver ejercicios de dinámica donde intervienen fuerzas de rozamiento.

MARCO TEÓRICO

" ROZAMIENTO "

DEFINICIÓN:

La fuerza de fricción o la fuerza de rozamiento es la fuerza que existe entre dos superficies en contacto, que se opone al movimiento relativo entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular R entre ambas superficies no lo sea perfectamente, sino que forme un ángulo con la normal N (el ángulo de rozamiento). Por tanto, la fuerza resultante se compone de la fuerza normal N (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.

FRICCIÓN ESTÁTICA:

Es la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento. Sobre un cuerpo en reposo al que se aplica una fuerza horizontal F, intervienen cuatro fuerzas:

F: la fuerza aplicada.
Fr: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al deslizamiento.
P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.
N: la fuerza normal, con la que la superficie reacciona sobre el cuerpo sosteniéndolo.

EJEMPLOS DE FRICCIÓN ESTÁTICA:

1.Una caja de mucho peso contra el suelo, difícil de levantar y mover.

2.Un velador apoyado sobre una mesa de luz.

3.Un plástico seco y uno mojado, donde el segundo tiene menor fricción que el primero.

4.Los juguetes a fricción que imitan el comportamiento de la fuerza en el caso de vehículos, pero en forma estática.

5.El descanso del cuerpo cuando una persona se apoya contra la pared.

FRICCIÓN DINÁMICA:

Dado un cuerpo en movimiento sobre una superficie horizontal, deben considerarse las siguientes fuerzas:

Fa: la fuerza aplicada.
Fr: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al deslizamiento.
P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.
N: la fuerza normal, que la superficie hace sobre el cuerpo sosteniéndolo.

EJEMPLOS DE FRICCIÓN DINÁMICA:

Los pies contra el suelo, al caminar.
Las ruedas de una bicicleta contra el suelo.
El roce entre un avión y el aire.
Los vehículos submarinos, con la fricción que ejerce sobre el agua.
Los patines en una pista de hielo o de concreto.

MARCO PROCEDIMENTAL

En el siguiente vídeo observaremos un ejercicio propuesto con su desarrollo, el cual especificará el significado de algunos términos y el desarrolla de esta.

Es así que mediante una serie de codificaciones

logramos desarrollar un ejercicio de "ROZAMIENTO",

aplicado con el programa Visual Studio 6.0.

RESULTADO DE ANÁLISIS

Para poder realizar el siguiente ejemplo debemos de tener cuidado con las siguientes observaciones:

1) La masa está expresada en Kg, pero nosotros necesitamos el peso, es por eso que primero convertimos dichas unidades mediante la siguiente fórmula: Peso=masa*gravedad.

2) Posterior a eso calculamos la fuerza de rozamiento estático, la cual la desarrollaremos mediante la siguiente fórmula: F_re=u_estático*peso.

3) La fuerza si es mayor que la F_re, esta ocasionará que se produzca movimiento, si es que fuera igual el cuerpo quedaría en equilibrio caso contrario no se producirá movimiento.

4) Si se ocasionara movimiento, se podría hallar la fuerza de rozamiento dinámico, la cual la hallaremos mediante la siguiente fórmula: F_rd=u_dinámico*peso.

CONCLUSIONES

Por medio de este trabajo llegamos a las siguientes conclusiones:

1) Existen muchos casos sobre rozamiento aplicados en la vida cotidiana, los cuales lo hemos vivido en algún momento de nuestras vida. Por ejm: Las ruedas de una bicicleta contra el suelo, los vehículos submarinos y la fricción que realizan en el mar.

2) Existen 2 tipos de rozamientos: El rozamiento estático el cuál se produce cuando está en estado de reposo y es la que trata de impedir el movimiento; y el rozamiento dinámico que se produce cuando el cuerpo pasa del estado de reposo a movimiento.

BIBLIOGRÁFICA

5. https://www.youtube.com/watch?v=qr0QgMn1hbA