Dinámica II: Las fuerzas de rozamiento (qué es, tipos y ejemplos)

¿Qué son las fuerzas de rozamiento?

Conocidas también como fuerzas de fricción o roce se trata de aquellas que se crean al hacer contacto dos superficies. Este contacto ocurre de manera opuesta al movimiento, es decir, a una dirección contraria.

Este tipo de fuerza no entra dentro de las que se consideran fundamentales para el universo donde sí están la de gravedad. En este caso, las fuerzas de fricción se consideran complejas gracias al tipo de interacción que se presenta en las superficies que se encuentran en contacto. 

De manera general, la fricción se puede presentar en objetos que tienen superficies sólidas, aunque existe un tipo de fricción que ocurre en los líquidos. De este último tipo de fricción se obtiene lo que se conoce como viscosidad. 

La fricción se presenta con mayor fuerza en las superficies que son rugosas o irregulares y todo lo contrario es cuando son superficies lisas o pulidas. Cuando se busca hacer que un objeto en reposo comience a moverse, la fuerza que se ejerce sobre él debe vencer las fuerzas de rozamiento. 

La fuerza de roce puede que cause un gran impacto en esa superficie que se encuentra en movimiento. La prueba de que esto es así es el calor o desgaste que se genera a partir del movimiento en las dos superficies.  

Tipos de fuerza de rozamiento

La fricción estática

Este tipo de fuerza de fricción se representa de la siguiente manera: Fe. Es la que acostumbra crear una oposición en el desplazamiento relativo específicamente entre las dos superficies que hacen contacto. 

Es esa barrera que es necesario vencer para que el movimiento se pueda accionar. Resulta ser totalmente igual y, en algunos casos es incluso mayor, que lo que se conoce como el coeficiente de rozamiento multiplicado por lo que es la fuerza normal. Esto es creado entre las dos superficies. 

Esta fuerza es también considerada superior a lo que es la dinámica. Esto le da una explicación coherente al hecho de que es mucho más fácil comenzar a empujar un objeto pesado sobre una superficie rugosa. En cambio si continuamos empujando se va haciendo más fácil el empujarlo, es decir que la presión es menos. 

La fricción dinámica

Fd  es la manera de representar este tipo de fricción. Es conocida por ser una fuerza que se presenta como oposición a lo que es el desplazamiento de un cuerpo que está en pleno movimiento. Esto es todo lo contrario al tipo de fricción que vimos en el punto anterior. 

Se presenta de forma constante pues la fuerza que se necesita para el desplazamiento en acción viene a ser la misma en todo el movimiento. Esto siempre y cuando el movimiento se mantenga constante, es decir, que no sea interrumpido. Es por esto que se obtiene un coeficiente igual al de rozamiento dinámico. 

Puede que existan diferencias entre las dos fuerzas de fricción, no se han presentado de una forma muy comprendida. Al menos no desde un nivel netamente físico. Sin embargo se tiene el conocimiento e que esta acción es prolongada por lo que es más complicado poder vencerla.

Esto lo podemos ver en los objetos que se encuentran por un largo periodo de tiempo en el mismo lugar, entre esas superficies se crean pequeños puntos de atracciones o microsoldaduras. Todo esto hace que la fuerza de roce inicial se deba aplicar mucho m´s fuerte. 

¿Qué causa la fuerza de fricción?

Se conoce que este tipo de fuerzas se crean por meio e las imperfecciones que se hacen a nivel microscópico en las superficies que permanecen en constante. Esto es lo que hace que se cree cierto grado de dificultad en el deslizamiento de una superficie sobre la otra.

Esto puede presentarse aunque a la vista sea algo que no se puede percibir. Básicamente esta es la razón más poderosa por la cual en algunas superficies hay mucha más fricción que en otras. 

Es importante destacar que existen momentos en los cuales la fricción puede sufrir alguna reacción desde el punto de vista mecánico. Esto se puede hacer al añadir algunas sustancias que puedan funcionar como lubricante. Ahora, en el caso contrario cuando lo que se busca es causar un aumento en la fricción lo que se debe hacer es causar que las superficies que están en contacto pueden desecarse. 

Sin embargo, esto puede presentarse también en las partículas ya que la atracción que es totalmente electromagnética puede estar entre ellas. Esto puede explicar lo que se conoce como las leyes fundamentales de la materia. 

Ejemplos de fuerzas de fricción

Son muchos los ejemplos que podemos apreciar en la vida cotidiana e fricciones. Por ejemplo uno de ellos es cuando vamos a mover un mueble en casa y conseguimos que hay que ejercer una fuerza para poder lograrlo.

Esto es posible porque se ha creado cierta fricción entre la superficie del mueble y la superficie del lugar donde está situado. En esos momentos en los que vemos una piedra saltar varias veces sobre la superficie el agua, eso también es fuerza de fricción activa. 

Además podemos verla al activar los frenos de un auto ya sea para frenarlo en una luz roja o cuando se deja en una colina empinada los frenos se activan para que el auto pueda mantenerse en su lugar.  El roce también genera calor, lo que podemos ver al encender una fogata frotando dos trozos de madera. 

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