La Fricción Resiste el Movimiento

Objetivos:

 Luego de terminada esta lección podrás:

• Explicar como ocurre la fuerza de fricción.
• Comparar y contrastar la fuerza de fricción estática y cinética.

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La Fricción: Una Fuerza que Resiste el Movimiento

La fricción es una fuerza que se opone al movimiento relativo entre dos superficies en contacto. Es decir, es una fuerza que tiende a frenar o impedir que un objeto se deslice sobre otro.

¿Cómo actúa la fricción?

La fricción surge debido a las irregularidades microscópicas presentes en cualquier superficie, por más lisa que parezca. Cuando dos superficies entran en contacto, estas irregularidades se enganchan entre sí, creando una resistencia al movimiento.

Existen dos tipos principales de fricción:

• Fricción estática: Es la fuerza que se opone al inicio del movimiento. Por ejemplo, al intentar empujar un objeto pesado, al principio cuesta más moverlo debido a la fricción estática. Una vez que el objeto comienza a moverse, la fricción se reduce.
• Fricción cinética: Es la fuerza que se opone al movimiento continuo de un objeto sobre una superficie. Por ejemplo, cuando arrastramos una caja por el suelo, la fricción cinética se opone a ese movimiento.

Ecuación de fricción

La forma general de escribir la ecuación para la fuerza de fricción es de la siguiente manera:

En esta ecuación Ff  es la fuerza de fricción o rozamiento mientras que µ es el coeficiente de fricción y Fn es la fuerza normal.

Ejemplos de fricción en la vida cotidiana:

• Caminar: Al caminar, la fricción entre nuestros zapatos y el suelo nos permite avanzar sin resbalar.
• Frenar un automóvil: Las pastillas de freno rozan contra los discos para generar fricción y detener el vehículo.
• Encender un fósforo: La fricción entre la cabeza del fósforo y la superficie rugosa de la caja genera el calor necesario para iniciar la combustión.
• Escribir con un lápiz: La fricción entre la mina del lápiz y el papel deposita el grafito sobre la hoja.
• Desgaste de los neumáticos: La fricción entre los neumáticos y el asfalto hace que se desgasten con el uso.

Factores que afectan la fricción:

• Naturaleza de las superficies: Las superficies más rugosas generan mayor fricción que las lisas.
• Fuerza normal: La fuerza con la que un objeto presiona sobre una superficie afecta la fricción. A mayor fuerza normal, mayor fricción.
• Velocidad relativa: En algunos casos, la fricción cinética puede variar ligeramente con la velocidad relativa entre las superficies.

Observa que el hombre realiza una fuerza sobre el objeto a la cual llamamos fuerza de empuje, también podemos llamarle fuerza aplicada.  Podemos asumir que el objeto se desliza a la derecha, sin que haya rotación.  La dirección de la fuerza, también es a la derecha, mientras que la fricción se dirige a la izquierda.  En otras palabras la fuerza de fricción actúa  paralela a la superficie y en contra del movimiento.

Importancia de la fricción:

Si bien la fricción puede ser una fuerza que dificulta el movimiento, también es esencial para nuestra vida diaria. Gracias a la fricción podemos realizar muchas actividades, desde caminar hasta conducir un automóvil. Sin embargo, en algunos casos, como en las máquinas, se busca reducir la fricción para mejorar el rendimiento y disminuir el desgaste.

Es una fuerza de contacto

La fricción es una fuerza de contacto que actúa para oponerse al movimiento deslizante entre superficies.  Actúa paralela a la superficie y opuesta al sentido del deslizamiento.  Se denomina como F_f.  La fuerza de fricción también se le conoce como fuerza de rozamiento.

En resumen, la fricción es una fuerza fundamental que está presente en nuestra vida cotidiana. Comprender cómo actúa la fricción nos permite diseñar y construir objetos y sistemas más eficientes y seguros.

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Enlaces Externos para Explorar

• Conceptos de Física: Hyperphysics
• Libros:
  • Física Moderna de Paul A. Tipler
  • Física Moderna – Raymond A. Serway
• NASA: Science Explorer Poster Series
• Simulaciones: PhET
• Tutorial de Física en Inglés: Physics Classroom
• Wikipedia en Español: Wikipedia

Otros recursos recomendados sobre fricción:

• Newton cnice – http://newton.cnice.mec.es/1bach/rozamiento/index.htm
• Animación de Web educastur – http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Dinamica/rozamiento.htm
• Jfinterantional –http://www.jfinternational.com/mf/fuerzas-friccion.html
• Laboratorio de Fear of Physics – http://www.fearofphysics.com/Friction/friction.html

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Simulación de fuerza de fricción

Tarea

Instrucciones: Para respnder esta tarea debes pensar como un científico que necesita recopilar datos para explicar como funciona la ferza de gricción. Sigue los pasos y responde las preguntas correctamente.

1. Observa la simulación para preparar una tabla que te permita recopilar datos.
2. Explica lo que ocurre cuando mueves los controles de la simulación.

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Vídeo

El stickman

La fricción

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