Fricción cinética y fricción estática
La componente tangencial de la fuerza de interacción entre dos superficies en contacto se llama fricción. Conduce a la resistencia contra el movimiento entre las superficies y puede causar deformación mecánica y calentamiento.
Dependiendo de si las superficies están en reposo o en movimiento relativo entre sí, la fricción se divide en fricción estática y cinética.
¿Qué es la fricción cinética?
La fricción cinética es la fuerza de retardo entre dos objetos en contacto que se mueven uno contra el otro. Depende del tipo de superficies de contacto. La fricción cinética es alta para superficies ásperas y secas y baja para superficies húmedas y suaves.
La fuerza necesaria para inducir el movimiento (es decir, para superar la fricción estática), es más grande que la necesaria para continuar el movimiento (es decir, para superar la fricción cinética). Entonces, el coeficiente de fricción cinética (μk) es más bajo que el de fricción estática (μs).
La fricción cinética permanece constante entre dos superficies, independientemente de la velocidad relativa de su movimiento. El coeficiente de fricción cinética tiene un valor constante para cada par de superficies en contacto (materiales). Por ejemplo, es 0.57 para contacto acero / acero, 0.47 para contacto acero / aluminio, etc.
La fricción cinética (fk) es igual a:
fk = μkn, donde μk es el coeficiente de fricción cinética, y n - el tamaño de la fuerza de contacto normal entre las superficies.
¿Qué es la fricción estática?
La fuerza que debe superarse para que algo se mueva se llama fricción estática. Esta es la fuerza que impide que un objeto, colocado sobre una superficie inclinada, se deslice.
En superficies sólidas, la fricción estática se produce como consecuencia de la rugosidad de la superficie de los objetos en contacto. Su valor depende del tipo de las superficies de contacto. Es más alto para superficies ásperas y secas y más bajo para superficies húmedas y suaves.
La fuerza necesaria para inducir el movimiento (es decir, para superar la fricción estática), es más grande que la necesaria para continuar el movimiento (es decir, para superar la fricción cinética). Así, el coeficiente de fricción estática (μs), excede el de fricción cinética (μk).
El coeficiente de fricción estática tiene un valor constante para cada par de superficies en contacto (materiales). Por ejemplo, es 0.74 para contacto acero / acero, 0.61 para contacto acero / aluminio, etc.
Para hacer que un objeto estacionario se mueva, tenemos que superar la fuerza de fricción estática mediante una fuerza aplicada. Cuando se aplica una pequeña fuerza a un objeto no móvil, la fricción estática es de igual magnitud, pero en la dirección opuesta a la fuerza aplicada. Cuando se aumenta la fuerza, en un cierto punto alcanza el valor máximo de fricción estática. En ese punto, la fricción estática se supera y el objeto comienza a moverse.
La fricción estática máxima (fs max) es igual a:
fsmax = μsn, donde μs es el coeficiente de fricción estática, y n: el tamaño de la fuerza de contacto normal entre las superficies.
Diferencia entre la fricción cinética y estática
1) Definición de fricción cinética y estática.
Kinético Fricción: La fuerza de retardo entre dos objetos en contacto que se mueven entre sí se llama fricción cinética.
Estático Fricción: La fuerza que debe superarse para que algo se mueva se llama fricción estática.
2) Fórmula para la fricción cinética y estática
Friccion kinetica: La fricción cinética (fk) es igual a fk = μkn, donde μk es el coeficiente de fricción cinética, y n: el tamaño de la fuerza de contacto normal entre las superficies.
Fricción estática: La fricción estática máxima (fs max) es igual a fsmax = μsn, donde μs es el coeficiente de fricción estática, y n: el tamaño de la fuerza de contacto normal entre las superficies.
3) Magnitud de la fricción cinética y estática
Kinético Fricción: La fuerza necesaria para inducir el movimiento es siempre más grande que la necesaria para continuar el movimiento. Por lo tanto, el coeficiente de fricción cinética es más pequeño que el de fricción estática.
Estático Fricción: El coeficiente de fricción estática supera el de fricción cinética.
Resumen de la fricción cinética y estática:
- La componente tangencial de la fuerza de interacción entre dos superficies en contacto se llama fricción. Conduce a la resistencia contra el movimiento entre las superficies y puede causar deformación mecánica y calentamiento.
- La fuerza de retardo entre dos objetos que se mueven entre sí se llama fricción cinética. La fuerza que debe superarse para que algo se mueva se llama fricción estática.
- La fricción depende del tipo de las superficies de contacto. Es alto para superficies ásperas y secas y bajo para superficies húmedas y suaves.
- La fuerza necesaria para inducir movimiento (es decir, para superar la fricción estática), es mayor que la necesaria para continuar el movimiento (es decir, para superar la fricción cinética). Así, el coeficiente de fricción estática (μs), excede el de fricción cinética (μk).
- La fricción cinética (fk) es igual a fk = μkn, donde μk es el coeficiente de fricción cinética, y n: el tamaño de la fuerza de contacto normal entre las superficies en contacto.La fricción estática máxima (fs max) es igual a fsmax = μsn, donde μs es el coeficiente de fricción estática, y n: el tamaño de la fuerza de contacto normal entre las superficies en contacto.
