Fricción o rozamiento:

Se define a la fricción como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo impidiendo o retardando el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que esté en contacto. Esta fuerza siempre es 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, están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes.

Esta fuerza es la causante, por ejemplo de que podamos caminar, pues cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento como el hielo, que por una superficie con rozamiento como el suelo.

La fuerza de fricción entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero sí depende de cual sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales se formen y si es más o menos rugosa.  

Fricción estática (fs) V= 0

Se llama rozamiento estático cuando un cuerpo esta en reposo, las únicas que actúan sobre el son la fuerza normal y  su peso. Si aplicamos una fuerza para provocar movimiento de un cuerpo, representa otra fuerza paralela a la superficie que se opone al movimiento. Se trata de una fuerza de fricción o rozamiento estático directamente proporcional a la fuerza  normal; aquí, el cuerpo aun no se mueve o esta a punto de moverse.

Fricción Dinámica

Esta fuerza se presenta cuando se rompe el estado de reposo y el cuerpo inicia un movimiento. La magnitud de la fuerza de rozamiento cinético disminuye con respecto a la fuerza de rozamiento estático y se define como la fuerza que se opone al movimiento de los cuerpos cuando están en contacto y su magnitud es directamente proporcional a la fuerza normal.

La diferencia que existe entre fricción estática y fricción dinámica, es que la fricción estática es la que impide que un cuerpo comience a moverse (la velocidad relativa entre las dos superficies es cero), y la fricción dinámica es la que existe cuando el objeto ya se encuentra en movimiento (en este caso hay movimiento relativo entre las dos superficies).

Coeficientes de fricción estático (Ms) y cinético o dinámico (Mk)

• El coeficiente de fricción estático (Ms) se define como el coeficiente entre la fuerza de fricción estática y la fuerza normal.

      Su valor depende de la naturaleza de las superficies en contacto.

                          Ms = fs N

• Matemáticamente, la fuerza de fricción estático se obtiene como

                           fs = Ms N

• Donde:

      fs = Fuerza de fricción estática (N, Lb)

      Ms = Coeficiente de rozamiento estático (es dimensional)

      N = Fuerza normal (N, Lb)

El coeficiente de rozamiento estático es una cantidad sin unidades. Por        tratarse de una relación de fuerzas, siempre es menor que la unidad.

• El coeficiente de fricción cinético o dinámico (Mk) se define como el coeficiente entre la fuerza de fricción cinética o dinámica y la fuerza normal.

     Su valor depende de la naturaleza de las superficies en contacto.

                          Mk = fk N

• La fuerza de fricción cinética o dinámica se calcula despejando del coeficiente de fricción cinético.

                                    fk = Mk N

• Donde:

                 fk = Fuerza de fricción estática (N, lb)

                 Ms = Coeficiente de rozamiento estático (es dimensional)

                 N = Fuerza normal (N, lb)

Todas las fuerzas en la dirección del movimiento son siempre positivas (+) y las que se oponen al movimiento son negativas (-).

Ventajas y desventajas de la fricción

La fuerza de fricción se manifiesta en nuestra vida diaria prácticamente en todo momento pues se presenta cuando caminamos, ya que sin la fricción de los zapatos con el suelo nos resbalaríamos. También gracias a la fricción es posible el acto de escribir, sostener cualquier objeto con las manos, lavar pisos, paredes o ropa y frenar un vehículo, pues al aplicar el freno el roce de las balatas con el tambor de las ruedas y el roce de estos con el suelo posibilitan detenerlo. Cuando llueve o cae granizo, la fricción con el aire evita que las gotas de agua o los trozos de hielo caigan con más fuerza sobre nosotros una vez que alcanzan su velocidad límite o terminal. Asimismo al pulir metales, brillantes o pedrería para joyería se aplica la fricción; los meteoritos que penetran a nuestra atmósfera se desintegran por el calor producido al rozar contra el aire, ello nos evita los graves riesgos a los que estaríamos expuestos si de repente cayera sobre nosotros una gran masa proveniente del espacio.

Sin embargo, la fricción no siempre ofrece ventajas, pues debido a ella se presentan los siguientes inconvenientes: se produce un considerable desgaste en la ropa, zapatos, neumáticos, piezas metálicas, pisos, alfombras, paredes, etc.; una gran parte de la energía suministrada a las máquinas se pierde por el calor no aprovechable que se produce por la fricción. En la actualidad, el hombre ha encontrado varias maneras para reducir la fricción, y para ello se usan aceites, lubricantes, cojinetes de bolas o valeros, pues el rozamiento es menor en superficies rodantes que en las deslizantes. Asimismo, emplea superficies lisas en lugar de rugosas. De lo anterior, podemos concluir que es posible aumentar o disminuir la fricción cuando sea conveniente.

VIDEO: https://www.youtube.com/watch?v=dieKYguzhtY