El deslizamiento es un tipo de movimiento de fricción entre dos superficies en contacto. Esto se puede contrastar con el movimiento de balanceo . Ambos tipos de movimiento pueden ocurrir en los cojinetes .
El movimiento relativo o la tendencia hacia tal movimiento entre dos superficies se resiste mediante fricción . La fricción puede dañar o " desgastar " las superficies en contacto. Sin embargo, el desgaste se puede reducir mediante lubricación . La ciencia y la tecnología de la fricción, la lubricación y el desgaste se conocen como tribología .
El deslizamiento puede ocurrir entre dos objetos de forma arbitraria, mientras que la fricción de rodadura es la fuerza de fricción asociada con el movimiento de rotación de un objeto algo parecido a un disco u otro objeto circular a lo largo de una superficie. Generalmente, la fuerza de fricción de la fricción de rodadura es menor que la asociada con la fricción cinética de deslizamiento . [1] Los valores típicos del coeficiente de fricción por rodadura son menores que los de la fricción por deslizamiento. [2] La fricción deslizante correspondiente produce típicamente subproductos térmicos y de sonido más elevados. Uno de los ejemplos más comunes de fricción por deslizamiento es el movimiento de los neumáticos de los vehículos de motor al frenar en una carretera. , un proceso que genera un calor y un sonido considerables y que normalmente se tiene en cuenta al evaluar la magnitud de la contaminación acústica de las carreteras . [3]
Fricción de deslizamiento
La fricción deslizante (también llamada fricción cinética) es una fuerza de contacto que resiste el movimiento deslizante de dos objetos o un objeto y una superficie. La fricción por deslizamiento es casi siempre menor que la fricción estática; por eso es más fácil mover un objeto una vez que comienza a moverse que hacer que el objeto comience a moverse desde una posición de reposo.
Donde F k , es la fuerza de fricción cinética. μ k es el coeficiente de fricción cinética y N es la fuerza normal .
Ejemplos de fricción por deslizamiento
- Trineo
- Empujar un objeto por una superficie
- Frotarse las manos (la fuerza de fricción genera calor).
- Un coche deslizándose sobre hielo.
- Un auto patinando al doblar una esquina
- Abriendo una ventana
- Casi cualquier movimiento en el que haya contacto entre un objeto y una superficie
- Cayendo por una pista de bolos
Movimiento de fricción deslizante
El movimiento de fricción deslizante se puede modelar (en sistemas simples de movimiento) mediante la Segunda Ley de Newton.
Dónde es la fuerza externa.
- La aceleración ocurre cuando la fuerza externa es mayor que la fuerza de fricción cinética.
- La desaceleración (o detención) ocurre cuando la fuerza de fricción cinética es mayor que la de la fuerza externa.
- Esto también sigue la primera ley de movimiento de Newton, ya que existe una fuerza neta sobre el objeto.
- La velocidad constante ocurre cuando no hay fuerza neta sobre el objeto, es decir, la fuerza externa es igual a la fuerza de fricción cinética.
Movimiento en un plano inclinado
Un problema común que se presenta en las clases de introducción a la física es un bloque sujeto a fricción cuando se desliza hacia arriba o hacia abajo en un plano inclinado. Esto se muestra en el diagrama de cuerpo libre a la derecha.
La componente de la fuerza de gravedad en la dirección de la pendiente viene dada por: [4]
La fuerza normal (perpendicular a la superficie) viene dada por:
Por lo tanto, dado que la fuerza de fricción se opone al movimiento del bloque,
Para encontrar el coeficiente de fricción cinética en un plano inclinado, se debe encontrar el momento en el que la fuerza paralela al plano es igual a la fuerza perpendicular; esto ocurre cuando el bloque se mueve a una velocidad constante en algún ángulo
o
Aquí se encuentra que:
dónde es el ángulo en el que el bloque comienza a moverse a una velocidad constante [5]
Referencias
- ↑ Benjamin Silliman, Principles of Physics, or Natural Philosophy , Ivison, Blakeman, Taylor & Company editores, 710 páginas (1871)
- ^ Hans-Jürgen Butt, Karlheinz Graf, Michael Kappl, Física y química de interfaces , Wiley Publishers, 373 páginas, ISBN 3-527-40413-9 (2006)
- ^ [1] C. Michael Hogan, Análisis del ruido de la carretera , Journal of Soil, Air and Water Pollution, Springer Verlag Publishers, Países Bajos, Volumen 2, Número 3 / septiembre de 1973
- ^ "Nueva página 1" . www.pstcc.edu . Consultado el 10 de abril de 2017 .
- ^ "Fricción" . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Consultado el 10 de abril de 2017 .