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Física 5° San Marcos
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Semana
INTRODUCCIÓN
Todos los cuerpos presentan en sus superficies asperezas o rugosidades, que generan una resistencia u oposición
al deslizamiento de una superficie sobre otra; esta oposición se manifiesta a través de una fuerza (f) paralela a la
superficie de contacto y perpendicular a la fuerza normal (N) en dicho contacto. Si las superficies en contacto no se
deslizan, se dice que el rozamiento es estático en cambio, si existe deslizamiento, presenta rozamiento cinético.
Las superficies en realidad no son lisas por lo que la reacción de un cuerpo sobre otro no es normal a dicha
superficie de contacto. Si se descompone la reacción (F) en dos componentes, una perpendicular (N) y otra
tangente a la superficie de contacto, la componente tangencial (f) a dicha superficie se denomina fuerza de fricción
o rozamiento. En consecuencia, los diagramas del cuerpo libre para problemas donde interviene el rozamiento son
los mismos que para aquellos en que intervienen superficies lisas, salvo que ha de incluirse una fuerza de
rozamiento tangente a la superficie de contacto.
ROZAMIENTO
La resistencia que se opone al resbalamiento, o a su tendencia a
resbalar, de un cuerpo sobre otro es una fuerza tangente a la
superficie de contacto, que recibe el nombre de fuerza de
rozamiento.
1. f = N
f N
2. Tan = = = Tan
N N
A. FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICO: Cuando no hay
movimiento relativo entre los cuerpos en contacto; es
decir, cuando ninguno se mueve, o ambos se desplazan
como si fueran uno solo, oponiéndose a cualquier intento
de movimiento relativo. En este caso la fuerza de
rozamiento desarrollada es exactamente suficiente para
mantener el reposo relativo con las demás fuerzas que
actúan sobre el cuerpo. Esto implica que la fuerza de
rozamiento estático es una fuerza regulable o variable
alcanzando un valor máximo o límite, el cual depende de la
normal y de la aspereza de las superficies en contacto.
Por lo tanto la fuerza de rozamiento estático cumple con:
B. FUERZA DE ROZAMIENTO CINÉTICO: Se genera
cuando los cuerpos en contacto se encuentran en
movimiento relativo. La fuerza de rozamiento es
constante y prácticamente independiente del valor de la
velocidad relativa. (al menos para valores no muy grandes
de dicha velocidad). f = k k N...f : const
k
k = Coef. derozamiento cinético.
s
k
LEYES DEL ROZAMIENTO
1. La fuerza máxima de rozamiento que puede producirse es proporcional a la fuerza normal entre las superficies
de contacto.
2. Esta fuerza máxima es independiente del tamaño de la superficie de contacto.
3. La fuerza límite de rozamiento estático es mayor que la fuerza de rozamiento cinético, siempre que actué la
misma fuerza normal.
4. El coeficiente de rozamiento cinético es menor que el coeficiente de rozamiento estático.
5. La fuerza de rozamiento cinético es independiente de la velocidad relativa de los cuerpos en contacto.
NOTA:
El coeficiente de rozamiento depende de los materiales de los que están fabricados los cuerpos en contacto.
El valor del coeficiente de rozamiento tiene que determinarse experimentalmente, y es una constante para dos
materiales cualesquiera determinados, cuando las superficies de contacto están en una condición fijada.
Tener presente que la fuerza de rozamiento y la normal son componentes de la reacción total de la superficie
sobre el cuerpo en estudio.
Compendio -161-