Alumna : Estefani Flores Monzón

Profesor: Cornelio GonzalesCurso: C.T.A

Grado: 5Sección: F

2014

Fuerza de rozamiento

Fuerza de roce o de rozamiento• Las fuerzas de roce son fuerzas

producidas entre cuerpos en contacto, y que por su naturaleza oponen resistencia a cualquier tipo de movimiento de uno respecto al otro.

• Para mover el mueble, primero hay que vencer la fuerza de roce estática.

• El roce entre dos superficies en contacto ha sido aprovechado por nuestros antepasados más remotos para hacer fuego frotando maderas

Historia• Históricamente, el estudio del roce comienza con

Leonardo da Vinci quien dedujo las leyes que gobiernan el movimiento de un bloque rectangular que se desliza sobre una superficie plana. Sin embargo, este estudio pasó desapercibido.

• En el siglo XVII Guillaume Amontons, físico francés, redescubrió las leyes del roce (o rozamiento) estudiando el deslizamiento seco de dos superficies planas.

Las conclusiones de Amontons son

esencialmente las que estudiamos en los

libros de Física General:

• • La fuerza de roce se opone al movimiento de un bloque que se desliza sobre un plano.

• • La fuerza de roce es proporcional a la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque.

• • La fuerza de roce no depende del área aparente de contacto.

• El científico francés Coulomb añadió una propiedad más:

• • Una vez empezado el movimiento, la fuerza de roce es independiente de la velocidad.

• Cuando el bloque se mueva, el dinamómetro indicará el valor de la fuerza de roce estática, la cual hay que vencer y luego aumentar para que el bloque siga en movimiento.

TIPOS DE ROZAMIENTO• El Rozamiento Seco (rozamiento de Coulomb) • El Rozamiento Fluido

• Rozamiento estático• - Rozamiento cinético

• Rozamiento por Rodadura o Pivoteo• Fuerzas de Rozamiento por Deslizamiento• Leyes:• Las fuerzas de rozamiento tiene un valor que es

directamente proporcional a la reacción normal.• 2_La fuerza de rozamiento no depende del área de las

superficies en contacto.• 3. La fuerza de rozamiento es independiente de la

velocidad del cuerpo en movimiento.

Clases de Rozamiento Seco:

Rozamiento por Deslizamiento

Magnitud.- El valor de la fuerza de rozamiento por deslizamiento se calcula mediante las siguientes formulas:

Dirección.- Siempre es paralela a las superficies en contacto.Sentido.- Siempre se opone al movimiento o posible

movimiento de las superficies en contacto. Punto de Aplicación.- Se aplica sobre cualquier punto

perteneciente a las superficies en contacto.

Características

Rozamiento Estático

La fuerza de rozamiento estático aparece cuando una fuerza externa trata de mover un cuerpo, respecto a otro, esta fuerza aumenta conforme incrementamos el valor de la fuerza externa, sin embargo la fuerza de rozamiento estático tiene un valor máximo ya que es vencida cuando la fuerza externa logra mover el cuerpo.

El valor máximo de la fuerza de rozamiento estático equivale a la fuerza mínima necesaria para iniciar el movimiento, el cual puede calcularse mediante la siguiente formula:

Rozamiento CinéticoLa fuerza de rozamiento cinético aparece cuando el cuerpo pasa del movimiento inminente al movimiento propiamente dicho, el valor de la fuerza de rozamiento disminuye y permanece casi constante.

Grafico: Fuerza de rozamiento – Fuerza

AplicadaEl grafico que a continuación se ilustra, muestra que la fuerza de rozamiento aumenta linealmente hasta un valor máximo que sucede cuando el movimiento es inminente, luego del cual dicha fuerza disminuye hasta hacerse prácticamente constante en el llamado rozamiento cinético.

Algunas Ventajas del Rozamiento

Gracias al rozamiento podemos caminar, impulsando uno de nuestros pies (el que esta en contacto con el suelo)

hacia atrás.Gracias al rozamiento las ruedas pueden rodar.

Gracias al rozamiento podemos efectuar movimientos curvilíneos sobre la superficie.

Gracias al rozamiento podemos incrustar clavos en las paredes.

Algunas Desventajas del RozamientoDebido al rozamiento los cuerpos en roce se desgastan,

motivo por el cual se utilizan los lubricantes.Para vencer la fuerza de rozamiento hay que realizar

trabajo, el cual se transforma en calor.

Fuerza de rozamiento fluido

• Cuando un cuerpo se mueve a velocidad relativamente baja a través de un fluido tal como un gas o un liquido, la fuerza de fricción puede puede obtenerse aproximadamente suponiendo que es proporcional a la velocidad, y opuesta a ella. Por consiguiente escribimos

EJEMPLO• Por ejemplo, un magma de alta viscosidad

creará un volcán alto, porque no se puede propagar hacia abajo con suficiente rapidez; la lava de baja viscosidad va a crear un volcán en escudo, que es grande y ancho. El estudio de la viscosidad se conoce como reología.

• El modelo más simple de fluido viscoso lo constituyen los fluidos newtonianos en los cuales el vector tensión, debido al rozamiento entre unas capas de fluido y otras, viene dado por:

Donde:

son las componentes de la velocidad.

son las coordenadas cartesinas (x, y, z).

Para un flujo unidimensional la anterior ecuación se reduce a la conocida expresión: