La fricción es la fricción estática que debe superarse para permitir el movimiento relativo de los objetos estacionarios en contacto. [1] El término es un acrónimo de las palabras estática y fricción , [2] quizás también influenciado por el verbo palo .
Cualquier objeto sólido que se presione uno contra el otro (pero que no se deslice) requerirá algún umbral de fuerza paralelo a la superficie de contacto para superar la cohesión estática. La fricción es un umbral , no una fuerza continua. Sin embargo, la fricción también puede ser una ilusión creada por la rotación de la fricción cinética [3]
En situaciones en las que dos superficies con áreas por debajo de la escala micrométrica se acercan mucho (como en un acelerómetro ), pueden adherirse entre sí. A esta escala, las fuerzas electrostáticas y / o de Van der Waals y de enlace de hidrógeno se vuelven significativas. El fenómeno de dos superficies de este tipo que se adhieren entre sí de esta manera también se denomina adherencia. La fricción puede estar relacionada con enlaces de hidrógeno o contaminación residual.
Automóviles
La fricción es también el mismo umbral en el que un objeto rodante comenzaría a deslizarse sobre una superficie en lugar de rodar a la velocidad esperada (y en el caso de una rueda, en la dirección esperada). En este caso, se llama "fricción rodante" o μ r .
Es por eso que los cursos de capacitación para conductores enseñan que si un automóvil comienza a deslizarse hacia los lados, el conductor debe intentar girar en la misma dirección que el deslizamiento sin frenos. Le da a las ruedas la oportunidad de recuperar el contacto estático rodando, lo que le da al conductor algo de control nuevamente. Un conductor demasiado entusiasta puede "chirriar" las ruedas motrices al intentar arrancar rápidamente, pero esta impresionante exhibición de ruido y humo es menos eficaz que mantener un contacto estático con la carretera. Muchas técnicas de conducción acrobática también se realizan rompiendo y / o recuperando deliberadamente esta fricción de rodadura.
Un automóvil sobre una superficie resbaladiza puede deslizarse mucho si el conductor "bloquea" las ruedas en posiciones estacionarias presionando con fuerza los frenos. Los sistemas de frenos antibloqueo utilizan sensores de velocidad de las ruedas y sensores de velocidad del vehículo para determinar si alguna de las ruedas ha dejado de girar. Luego, el módulo ABS libera brevemente la presión sobre esa rueda para permitir que la rueda comience a girar nuevamente. Los frenos antibloqueo pueden ser mucho más efectivos que el frenado de cadencia, que es esencialmente una técnica no automática para hacer lo mismo.
Ejemplos de
Ingenieria
Stiction se refiere a la característica del movimiento de tipo stop and start cuando una fuerza supera la fricción estática y hace que una parte se acelere bajo fricción dinámica, pero la fuerza no puede mantenerse al día con la velocidad de la parte móvil, por lo que la parte tiende a detenerse nuevamente hasta que la fuerza se pone al día, y sucede repetidamente. La adherencia es un problema para el diseño y la ciencia de los materiales de muchos eslabones móviles. Este es particularmente el caso de las juntas deslizantes lineales, en lugar de los pivotes giratorios. Debido a la geometría simple, la distancia de movimiento de una junta deslizante en dos articulaciones comparables es mayor que el recorrido circunferencial de un rodamiento pivotante, por lo que las fuerzas involucradas (para trabajo equivalente ) son menores y las fuerzas de fricción se vuelven proporcionalmente más significativas. Este problema a menudo ha llevado a que los vínculos se rediseñen de estructuras deslizantes a estructuras puramente pivotantes, solo para evitar problemas de adherencia. Un ejemplo es el puntal Chapman , un varillaje de suspensión . [4]
Micromecanizado de superficie
La fricción o adhesión entre el sustrato (normalmente a base de silicio ) y la microestructura se produce durante el grabado en húmedo isotrópico de la capa de sacrificio. Las fuerzas capilares debidas a la tensión superficial del líquido entre la microestructura y el sustrato durante el secado del grabador húmedo hacen que las dos superficies se adhieran entre sí. La separación de las dos superficies a menudo es complicada debido a la naturaleza frágil de la microestructura. La adherencia a menudo se evita mediante el uso de un proceso de secado de fluido de sublimación (a menudo CO 2 supercrítico , que tiene una tensión superficial extremadamente baja) en el que se evita la fase líquida. El CO 2 desplaza el líquido de enjuague y se calienta más allá del punto supercrítico. A medida que la presión de la cámara se libera lentamente, el CO 2 se sublima evitando así la fricción.
Ver también
Referencias
- ^ "Stiction, n." El diccionario gratuito . Consultado el 23 de mayo de 2012 .
- ^ "Stiction" . Merriam-Webster . Consultado el 23 de mayo de 2012 .
- ^ Nakano, Ken; Popov, Valentin L. (2020). "Sticción dinámica sin fricción estática: el papel de la rotación del vector de fricción" . Revisión E física . 102 (6): 063001. doi : 10.1103 / PhysRevE.102.063001 .
- ^ Ludvigsen, Karl (2010). Colin Chapman: Dentro del innovador . Editorial Haynes. pag. 121. ISBN 978-1-84425-413-2.