Fricción , fuerza que resiste el deslizamiento o el rodar de un objeto sólido sobre otro. Las fuerzas de fricción, como la tracción necesaria para caminar sin resbalar, pueden ser beneficioso , pero también presentan una gran oposición a movimiento . Aproximadamente el 20 por ciento de la potencia del motor de los automóviles se consume para superar las fuerzas de fricción en las partes móviles.
Fuerzas de fricción Diagrama que ilustra cómo las fuerzas de fricción, incluida la fricción cinética y la fricción estática, actúan sobre los objetos en reposo y en movimiento. Encyclopædia Britannica, Inc.
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La principal causa de fricción entre metales parece ser las fuerzas de atracción, conocidas como adherencia, entre las regiones de contacto de las superficies, que siempre son microscópicamente irregulares. La fricción surge del cizallamiento de estas uniones soldadas y de la acción de las irregularidades de la superficie más dura que atraviesa la superficie más blanda.
Dos hechos experimentales simples caracterizan la fricción de los sólidos deslizantes. Primero, la cantidad de fricción es casi independiente del área de contacto. Si se tira de un ladrillo a lo largo de una mesa, la fuerza de fricción es la misma, ya sea que el ladrillo esté plano o de punta. En segundo lugar, la fricción es proporcional a la carga o el peso que presiona las superficies juntas. Si se tira de una pila de tres ladrillos a lo largo de una mesa, la fricción es tres veces mayor que si se tira de un ladrillo. Por lo tanto, la relación de fricción F cargar L es constante. Esta razón constante se llama coeficiente de fricción y generalmente está simbolizado por la letra griega mu ( μ ). Matemáticamente, μ = F / L. Debido a que tanto la fricción como la carga se miden en unidades de fuerza (como libras o newtons ), el coeficiente de fricción es adimensional. El valor del coeficiente de fricción para una caja de uno o más ladrillos que se deslizan sobre una mesa de madera limpia es aproximadamente 0.5, lo que implica que se requiere una fuerza igual a la mitad del peso de los ladrillos solo para superar la fricción y mantenerlos en movimiento. a velocidad constante. La fuerza de fricción en sí se dirige de manera opuesta al movimiento del objeto. Debido a que la fricción descrita hasta ahora surge entre superficies en movimiento relativo, se denomina fricción cinética.
La fricción estática, en cambio, actúa entre superficies en reposo entre sí. El valor de la fricción estática varía entre cero y la fuerza más pequeña necesaria para iniciar el movimiento. Esta fuerza mínima requerida para iniciar el movimiento, o para superar la fricción estática, es siempre mayor que la fuerza requerida para continuar el movimiento o para superar la fricción cinética.
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La fricción por rodadura ocurre cuando una rueda, bola o cilindro rueda libremente sobre una superficie, como en los rodamientos de bolas y rodillos. La principal fuente de fricción al rodar parece ser disipación de energía involucrada en la deformación de los objetos. Si una pelota dura está rodando sobre una superficie nivelada, la pelota está algo aplastada y la superficie nivelada algo indentada en las regiones en contacto. La deformación o compresión elástica producida en la sección delantera del área en contacto es un obstáculo para el movimiento que no se compensa completamente cuando las sustancias vuelven a su forma normal en la sección trasera. Las pérdidas internas de las dos sustancias son similares a las que impiden que una pelota rebote hasta el nivel desde el que se dejó caer. Los coeficientes de fricción por deslizamiento son generalmente de 100 a 1000 veces mayores que los coeficientes de fricción por rodadura para los materiales correspondientes. Esta ventaja se logró históricamente con la transición del trineo a la rueda. ( Ver mecánica.)
