La fuerza de rozamiento es la fuerza que se opone al movimiento entre dos objetos en contacto. Sin rozamiento no sería posible frenar vehículos, transmitir movimiento a las ruedas de un automóvil, o encender fósforos. El rozamiento depende de factores como la fuerza normal, el tipo y acabado de los materiales.

1. FUERZA DE ROZAMIENTO (O FUERZA DE
FRICCIÓN)
(18 votos, promedio: 3,61 de 5)
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La fuerza de rozamiento (o fuerza de fricción) es la fuerza que aparece por el contacto entre dos cuerpos.
Normalmente parece que el fenómeno del rozamiento produzca efectos negativos. Pero no siempre es así, ni mucho menos.
Sin el rozamiento no podríamos frenar los automóviles con las pastillas de freno, los discos de embrague no permitirían transmitir el
movimiento a las ruedas, los trenes no podrían moverse sobre las vías, no podríamos andar y, entre muchísimas acciones cotidianas más,
no podríamos encender una cerilla (o cerillo).
Rozamiento (o fricción)
Aquí se ve una aplicación práctica de las Leyes de Newton, en concreto, de la Segunda Ley de Newton, según la cual, la resultante
de las fuerzas que actúan sobre una masa producen una aceleración proporcional a dicha resultante.
Cuando dos cuerpos están en contacto, existen, normalmente a nivel microscópico, unas alteraciones, unas rugosidades que se
oponen a que un cuerpo se deslice sobre el otro.

2. Veamos la siguiente figura, donde un cuerpo de un cierto material de
masa m descansa sobre una superficie horizontal, también de determinado
material. Según la Tercera Ley de Newton, a la fuerza que ejerce m sobre la
superficie se le opone otra igual y de sentido contrario, a la que llamaremos
fuerza normal, es decir F = –mg.
Puede ocurrir que se aplique a m una determinada fuerza en la dirección
del plano F, o bien que inclinemos la superficie de apoyo un cierto ángulo α y, en los dos casos, el cuerpo no se mueva, que siga en
reposo. Esto es debido a que hay una fuerza de rozamiento estático ocasionada por las características del contacto entre los dos
materiales a las que se han aludido antes (a la que llamaremos F ) que impide el movimiento.
Esta fuerza de rozamiento estático es directamente proporcional a la fuerza normal.
N
re

3. Coeficiente de rozamiento estático
En el primer caso, el del plano horizontal, hay una fuerza, a la que llamaremos F tal que si la aumentásemos mínimamente, el
cuerpo de masa m comenzaría a moverse.
En el segundo caso, al aumentar la inclinación del plano, llegaríamos a un ángulo θ tal que si lo aumentásemos también
mínimamente, el cuerpo comenzaría a desplazarse. La componente del peso en la dirección del plano también la llamamos F y su
valor es mg · sen θ.
emáx
emáx

4. Se ha alcanzado el llamado ángulo crítico o ángulo de rozamiento.
Como hemos dicho antes, la fuerza de rozamiento estático es directamente proporcional a la fuerza normal.
A esta proporcionalidad, al coeficiente que relaciona las dos magnitudes le llamaremos coeficiente de rozamiento estático que
tendrá el símbolo: μ .
El coeficiente de rozamiento estático, o μ será la tangente del ángulo crítico θ.
Ver ejercicio de coeficiente de rozamiento estático
Coeficiente de rozamiento dinámico (o coeficiente de rozamiento cinético)
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e
e

5. Cuando la fuerza actuante sobre el peso supera a la de rozamiento, el cuerpo empieza a moverse, bajando en ese instante
ligeramente el valor de la fuerza de rozamiento, que ahora se llamará fuerza de rozamiento cinético (o fuerza de fricción por
deslizamiento). La fricción ha modificado ligeramente a nivel microscópico las superficies de contacto, rompiéndose cantidades de
asperezas moleculares de masa despreciable. Ahora estamos ante el coeficiente de rozamiento dinámico (o cinético) μ , que es menor
que el coeficiente de rozamiento estático.
Ver ejercicio de coeficiente de rozamiento dinámico
Leyes de la fuerza de rozamiento
La fuerza de rozamiento depende directamente de la fuerza normal que se ejerce entre las superficies en contacto.
Depende del tipo de material de las superficies, temperatura y de su acabado.
No depende de la dimensión de la superficie de contacto.
No depende de la velocidad de deslizamiento.
La dirección de la fuerza de rozamiento es de igual dirección pero de sentido contrario al desplazamiento del cuerpo.
Para un mismo par de materiales, la fuerza de rozamiento es mayor en el preciso momento de iniciar el movimiento que cuando el
desplazamiento ya se está produciendo.
Tabla de valores de los coeficientes de rozamiento
Aquí aparecen los valores medios de μ y de μ .
d
e d

6. Ejercicio 1 del coeficiente de rozamiento estático
Tratan de mover una caja de 20 kg de peso tirando con una cuerda que forma 30° con la superficie horizontal ejerciendo con ella una
fuerza de 50 N. Si se sabe que el coeficiente de rozamiento estático entre los dos materiales es μ = 0,26, averiguar si con esta fuerza y
con este ángulo va a poder arrastrarse la caja.
Solución:
En la figura aparece el planteamiento del problema con las fuerzas que están en juego. La fuerza de 50 N se descompone en una
componente horizontal F y una componente vertical F . El cálculo de estas componentes es el siguiente:
La fuerza normal F , vertical, resultante de la reacción a la fuerza peso mg y de la componente vertical F = 25 N no produce
aceleración vertical, ya que es menor y opuesta a mg.
El cálculo de esta F es el siguiente:
e
H H
N N
N

7. Sabemos que el coeficiente de rozamiento estático viene dado
por una fórmula, que permitirá calcular la fuerza de rozamiento
estática que se opone al movimiento de la caja:
Como la fuerza de rozamiento estático tiene un valor de 44,52 N,
que es superior a la componente horizontal de la fuerza de tracción
de magnitud 43,30 N, la fuerza de 50 N ejercida con la cuerda no
conseguirá mover la caja.
Ejercicio 2 del coeficiente de rozamiento estático
Un automóvil circula por una curva plana (sin peralte) de 250 m de radio. El coeficiente de rozamiento estático de los neumáticos
con el asfalto de la carretera es μ = 0,4.
Averiguar si el conductor intentase pasar la curva a una velocidad de 31,5 m/s, el coche derraparía.
e

8. Para simplificar, no distinguiremos en este ejercicio entre el coeficiente de rozamiento longitudinal (aceleraciones o frenadas) y el
coeficiente de rozamiento transversal (agarre en las curvas).
El coeficiente de rozamiento estático, viene dado por la fórmula:
La fuerza normal F , como la curva es plana (sin peralte), es de la misma magnitud y sentido contrario que la fuerza peso del coche,
que es:
La velocidad del coche en la curva ocasiona en él una aceleración centrípeta a , que sabemos que es perpendicular al vector
velocidad y dirigida al centro de giro:
N
cen

9. La fuerza centrípeta, según la segunda ley de Newton viene dada por la expresión:
Esta fuerza centrípeta es la fuerza de rozamiento que es la que mantiene al coche en la trayectoria de la carretera. Pero siempre que
no se rebase una determinada velocidad límite en la que la fuerza de reacción a la fuerza centrípeta superaría a la fuerza de
rozamiento máxima, determinada por el rozamiento por el contacto entre los materiales de los neumáticos y el de la carretera.
Hallemos la velocidad tangencial límite para este caso. Se nos da el coeficiente de rozamiento estático neumáticos-carretera y el
radio de giro:
La masa m se cancela en numerador y denominador. Despejamos la velocidad:
Por lo tanto, el coche, si circulase a 31,1 m/s, como habría superado esa velocidad límite, derraparía.
Ejercicio del coeficiente de rozamiento dinámico
En un entrenamiento, un portero de hockey sobre hielo golpea el disco de caucho con el palo de hockey desde su línea de gol hacia
la portería contraria. El puck (disco) tiene una superficie de contacto de 24 cm y un peso de 160 gr. El golpeo con el stick le imprime al
disco una velocidad inicial de 15 m/s. El rozamiento con el hielo hace que el disco vaya frenándose hasta pararse justo en la línea de gol
contraria, a 61 m. Con estos datos, hallar el coeficiente de rozamiento dinámico del caucho con el hielo.
2

10. Solución:
Para aplicar la Segunda Ley de Newton veamos la resultante de las
fuerzas que actúan sobre el disco:
La fuerza normal F y la fuerza peso mg son iguales y de sentido contrario (Tercera Ley de Newton) por lo que sobre el disco en
desplazamiento solamente actúa la fuerza de rozamiento dinámico. F ,vector de sentido contrario al vector velocidad.
Y sabemos que:
Durante el desplazamiento del disco por la pista, y según la Segunda Ley de Newton:
Por lo que, como el coeficiente es un cociente entre las magnitudes de dos fuerzas, entre sus módulos:
N
rd

11. Como conocemos la velocidad inicial del disco y la distancia recorrida hasta detenerse, podemos hallar la aceleración negativa
constante mediante las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV):
Sabiendo el valor de a, podemos calcular directamente el coeficiente de rozamiento dinámico (o coeficiente de rozamiento
cinético), μ :
El valor buscado del coeficiente de rozamiento dinámico es 0,19.
AUTOR: Bernat Requena Serra
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5 comentarios en “Fuerza de rozamiento (o fuerza de fricción)”
Muy buen artículo.
Responder
NO ENTIENDO
Responder
G2L
20 JUNIO, 2022 A LAS 07:17
LAURA
22 OCTUBRE, 2020 A LAS 16:54

13. Está excelente. Muy completo y muy bien explicado.
Solo indicarte que hay una errata al final, ya que el valor del coeficiente de rozamiento dinámico es adimensional.
Lo dicho, un trabajo excepcional.
Responder
Efectivamente, Monty, los coeficientes son siempre adimensionales.
Gracias
esta muy interesante
Responder
MONTY
31 DICIEMBRE, 2019 A LAS 11:06
RESPUESTAS
31 DICIEMBRE, 2019 A LAS 13:17
MELISSA
25 JUNIO, 2018 A LAS 21:40

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