El documento describe los conceptos de fuerza de fricción y rozamiento. Explica que la fricción se opone al movimiento y depende de la fuerza normal y del coeficiente de rozamiento. Distingue entre rozamiento estático, que actúa cuando un objeto está quieto, y rozamiento dinámico, que actúa cuando un objeto está en movimiento. Además, define el coeficiente de rozamiento y cómo se puede calcular la fuerza de rozamiento a partir de este coeficiente y de la fuerza normal.

1. FRICCION MATERIA: FISICA 1 INTEGRANTES DEL EQUIPO: AMARO TOSCANO EDGAR BAUTISTA JUAREZ JONATHAN DANIEL DIAZ ALEJO LUIS ALBERTO FERRAL MARTINEZ JULIO CESAR

2. FUERZA DE FRICCIÓN O ROZAMIENTO Se define a la fricción como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que este en contacto. Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existente del cuerpo respecto a esos puntos. Por otra parte estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes.

3. FUERZAS DE FRICCION Siempre que un objeto se mueve sobre una superficie o en un medio viscoso, hay una resistencia al movimiento debido a la interacción del objeto con sus alrededores. Dicha resistencia recibe el nombre de fuerza de friccion. Las fuerzas de friccion son importantes en la vida cotidiana. Nos permiten caminar y correr. Toda fuerza de fricción se opone a la dirección del movimiento relativo.

4. Para ilustrar las fuerzas de friccion, suponga que intenta mover un pesado mueble sobre el piso. Ud. empuja cada vez con más fuerza hasta que el mueble parece "liberarse" para en seguida moverse con relativa facilidad. Llamemos f a la fuerza de friccion, F a la fuerza que se aplica al mueble, mg a su peso y N a la fuerza normal (que el piso ejerce sobre el mueble).

5. Leyes del rozamiento para cuerpos sólidos La fuerza de rozamiento es de igual dirección y sentido contrario al movimiento del cuerpo. La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente del área de la superficie de contacto. La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto, así como del estado en que se encuentren sus superficies. La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies de contacto. Para un mismo par de cuerpos, el rozamiento es mayor en el momento de arranque que cuando se inicia el movimiento. La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con que se desplaza un cuerpo sobre otro

6. TIPOS DE ROZAMIENTO O FRICCION Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la fricción estática y la fricción dinámica o cinética .

7. FRICCION ESTATICA Es aquella que impide que un objeto inicie un movimiento y es igual a la fuerza neta aplicada sobre el cuerpo, solo que con sentido opuesto (ya que impide el movimiento).

8. Fuerza de fricción estática. Existe una fuerza de fricción entre dos objetos que no están en movimiento relativo. Tal fuerza se llama fuerza de fricción estática. En la siguiente figura aplicamos una fuerza F que aumenta gradualmente, pero el bloque permanece en reposo. Como en todos estos casos la aceleración es cero, la fuerza F aplicada es igual y opuesta a la fuerza de fricción estática Fe , ejercida por la superficie. La máxima fuerza de fricción estática Fe max , corresponde al instante en que el bloque está a punto de deslizar. Los experimentos demuestran que: Fe máx = m eN Donde la constante de proporcionalidad se denomina coeficiente de fricción estática. Por tanto, la fuerza de fricción estática varía, hasta un cierto límite para impedir que una superficie se deslice sobre otra: Fe máx <= m eN

9. Fuerza de fricción cinética Es una fuerza de magnitud constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó. En la siguiente figura mostramos un bloque de masa m que se desliza por una superficie horizontal con velocidad constante. Sobre el bloque actuán tres fuerzas: el peso mg , la fuerza normal N , y la fuerza de fricción Fk entre el bloque y la superficie. Si el bloque se desliza con velocidad constante, la fuerza aplicada F será igual a la fuerza de fricción Fk.

11. Podemos ver que si duplicamos la masa m, se duplica la fuerza normal N, la fuerza F con que tiramos del bloque se duplica y por tanto Fk se duplica. Por tanto la fuerza de fricción cinética Fk es proporcional a la fuerza normal N. Fk = m k N La constante de proporcionalidad m k es un número sin dimensiones que se denomina coeficiente de fricción cinético.

12. ROZAMIENTO DINAMICO La magnitud de la fuerza de roce se puede expresar matemáticamente mediante cualquiera de las dos expresiones: donde: es la fuerza de rozamiento. es el coeficiente de rozamiento dinámico. es la fuerza en la dirección normal al movimiento. la tensión tangencial a las superficies. la tensión normal o presión que se ejercen las superficies.

13. En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro es que el estático actúa cuando el cuerpo está quieto y el dinámico cuando está en movimiento. El roce estático es siempre menor o igual al coeficiente de roce entre los dos objetos (número que se mide experimentalmente y está tabulado) multiplicado por la fuerza normal . El roce dinámico, en cambio, es igual al coeficiente de rozamiento, denotado por la letra griega , por la normal en todo instante. No se tiene una idea perfectamente clara de la diferencia entre el rozamiento dinámico y el estático, pero se tiende a pensar que el estático es mayor que el dinámico, porque al permanecer en reposo ambas superficies, pueden aparecer enlaces iónicos, o incluso microsoldaduras entre las superficies. Éste fenómeno es tanto mayor cuanto más perfectas son las superficies.

14. COEFICIENTE DE ROZAMIENTO El coeficiente de rozamiento es un coeficiente adimensional que expresa la oposición que ofrecen las superficies de contacto entre dos cuerpos al deslizar uno respecto del otro. Usualmente se representa con la letra griega μ ( mu ). El valor del coeficiente de rozamiento es característico de cada par de materiales, y no una propiedad intrínseca de un material. Depende además de muchos factores como la temperatura , el acabado de las superficies en contacto, la velocidad relativa entre las superficies, etc...

15. COEFICIENTE DE ROZAMIENTO ESTATICO Y DINAMICO Usualmente se distinguen dos valores: Coeficiente de rozamiento estático (μe): se mide cuando ambas superficies están en reposo (no hay movimiento). Coeficiente de rozamiento dinámico (μd): se mide cuando ambas superficies están en movimiento relativo el uno respecto del otro (puede moverse una sola superficie o ambas).

17. Cálculo de la fuerza de rozamiento Conocido el valor del coeficiente de rozamiento aplicable a nuestro caso, la fuerza de rozamiento máxima que puede ejercer una superficie sobre la otra se expresa como el producto del coeficiente de rozamiento por la fuerza normal (perpendicular) a ambas superficies. En el caso más habitual, el peso P de un cuerpo situado sobre una superficie horizontal : Para generalizar, cuando la superficie no es horizontal , la fuerza de rozamiento es en realidad proporcional a la fuerza normal N (componente perpendicular a la superficie de deslizamiento de la fuerza)

18. Ángulo de rozamiento La arena adopta una forma de cono con la inclinación de su ángulo de rozamiento interno Al considerar el deslizamiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, se observa que al variar la inclinación de dicho plano, el objeto inicia el movimiento al alcanzarse un ángulo de inclinación crítico. Esto es debido a que al aumentar la inclinación, se reduce paulatinamente la componente perpendicaular del peso, la fuerza N , que es proporcional al peso del cuerpo y al coseno del ángulo.

19. Esto es así independientemente del peso del cuerpo, ya que a mayor peso, aumentan tanto la fuerza que tira el objeto cuesta abajo, como la fuerza normal que genera rozamiento. De este modo, un coeficiente de rozamiento dado entre dos cuerpos equivale a un ángulo determinado, que se conoce como ángulo de rozamiento.

20. Determinados materiales granulares, como la arena , la grava , los suelos y en general los graneles , tienen un determinado coeficiente de rozamiento entre los granos que los conforman. El ángulo asociado es precisamente el ángulo que formaría un montón de dicho material, por ello se conoce a esta propiedad como ángulo de rozamiento interno .