Fricción de la correa
La fricción de la correa es un término que describe las fuerzas de fricción entre una correa y una superficie, como una correa enrollada alrededor de un bolardo . Cuando una fuerza aplica una tensión a un extremo de una correa o cuerda enrollada alrededor de una superficie curva, la fuerza de fricción entre las dos superficies aumenta con la cantidad de enrollamiento alrededor de la superficie curva, y solo una parte de esa fuerza (o la tensión resultante de la correa) se transmite al otro extremo de la correa o cuerda. La fricción de la correa se puede modelar mediante la ecuación de fricción de la correa . [1]
En la práctica, la tensión teórica que actúa sobre la correa o el cable calculada por la ecuación de fricción de la correa puede compararse con la tensión máxima que puede soportar la correa. Esto ayuda al diseñador de un sistema de este tipo a determinar cuántas veces se debe enrollar la correa o la cuerda alrededor de una superficie curva para evitar que se deslice. Los alpinistas y las tripulaciones de vela demuestran un conocimiento práctico de la fricción de la correa cuando realizan tareas con cuerdas, poleas, bolardos y cabrestantes .
La ecuación utilizada para modelar la fricción de la correa es, asumiendo que la correa no tiene masa y su material es una composición fija: [2]
donde es la tensión del lado que tira, es la tensión del lado que resiste, es el coeficiente de fricción estática , que no tiene unidades, y es el ángulo, en radianes , formado por el primer y último punto que la correa toca la polea, con el vértice en el centro de la polea. [3]
La tensión en el lado de tracción de la correa y la polea tiene la capacidad de aumentar exponencialmente [1] si aumenta la magnitud del ángulo de la correa (p. ej., se enrolla varias veces alrededor del segmento de la polea).
Si una cuerda está tendida en equilibrio bajo fuerzas tangenciales sobre una superficie ortotrópica rugosa, se cumplen las tres condiciones siguientes (todas ellas):