Leyes del Rozamiento

Rozamiento

Cuando un cuerpo se desliza sobre otro o rueda sobre su superficie, se origina una fuerza que se opone al movimiento, llamada de rozamiento. Estas fuerzas deben su origen a las rugosidades superficiales de los cuerpos, que, ajustándose unas a otras, frenan el movimiento. Por ello, cuanto mas pulimentadas son las superficies menor es la fuerza del rozamiento.

Este fenómeno es de una gran importancia técnica, ya que repercute evidentemente en el movimiento de las maquinas. Para evitarlo en lo posible, se usan en los órganos de las maquinas en que frotan superficies piezas muy pulimentadas y cojinetes de distintos tipos y se suavizan ademas dichas superficies mediante el empleo de lubricantes.

Otras veces estas fuerzas de rozamiento son de gran utilidad; las ruedas del automóvil no avanzarían sobre la carretera si en realidad no fueran "frenadas" por la superficie de aquella; frecuentemente puede comprobarse cómo en días de lluvia las ruedas de la locomotora o tranvía se mueven sobre los raíles sin avanzar, debido a que disminuyen las fuerzas de rozamiento; cuando andamos sobre hielo resbalamos y caminamos con dificultad por la misma razón.

Leyes del rozamiento

Las principales leyes del rozamiento son:

 A) La fuerza de rozamiento es siempre de sentido contrario a la fuerza que empuja al cuerpo. En consecuencia, si el cuerpo llega a moverse, la fuerza de rozamiento será de sentido contrario a la velocidad del cuerpo.

 B)El valor de la fuerza de rozamiento es siempre menor o -a lo sumo- igual al de la fuerza que empuja el cuerpo. Por consiguiente, una fuerza de rozamiento nunca es capaz de provocar el movimiento de un cuerpo, aunque sí de frenarlo.

 C) La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la superficie de contacto. Así, por ejemplo, cuando se desliza un ladrillo por el suelo, la fuerza de rozamiento es siempre la misma, independientemente de la cara en que apoye. Es interesante considerar que la superficie real de contacto entre dos cuerpos es generalmente muy inferior a la aparente, ya que éstos no establecen contacto en toda la superficie, sino solamente en una pequeña parte de la misma.

 D) La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto, así como del estado en que se encuentren sus superficies en contacto, menor es el rozamiento.

E) La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies en contacto. En el caso mas frecuente, cuando un cuerpo se desliza por un plano horizontal, la fuerza normal es el peso del cuerpo. Sin embargo, no siempre es así; por ejemplo, cuando el cuerpo se halla sobre un plano inclinado, o cuando intervienen fuerzas de origen eléctrico o magnético, ademas de las gravitatorias.

F) La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con que se desplaza un cuerpo sobre el otro. En realidad, la fuerza de rozamiento varia ligeramente con la velocidad, pero esta variación es tan pequeña que -en la práctica- la fuerza puede considerase constante.

G) Para un mismo par de cuerpos el rozamiento es mayor en el momento de arranque que cuando se ha iniciado el movimiento. En efecto, si sobre un cuerpo apoyado en una superficie se aplica una fuerza que vaya aumentado paulatinamente, justo hasta que empiece a moverse, la fuerza que se necesita para mantener este movimiento es menor que la que ha sido necesaria para iniciarlo. De aquí que podamos definir dos fuerzas de rozamiento:

-Fuerza de rozamiento estático. Es la fuerza que se opone a que el cuerpo deje el estado de reposa e inicie el movimiento.

-Fuerza de rozamiento cinético. Es la fuerza que se opone a que el cuerpo mantenga el movimiento rectilíneo uniforme.