Rodrigo Ricardo

Fricción deslizante: definición, fórmula y ejemplos

Publicado el 9 octubre, 2020

Definición de fricción deslizante

Hans está realmente interesado en las batallas de robots. Pasa todo su tiempo libre investigando cómo mejorar sus robots y hoy no es una excepción. Su robot perdió la última batalla porque fue empujado por el otro robot, a pesar de que estaban en la misma categoría de peso. Quiere saber por qué, por lo que está investigando la fricción. Encuentra que hay muchos tipos diferentes de fricción, pero primero comienza a leer sobre la fricción deslizante.

La fricción deslizante también se conoce como fricción cinética o fricción en movimiento, y se define como la fuerza que se requiere para mantener una superficie deslizándose a lo largo de otra superficie. Hans aprende un par de cosas sobre la fricción deslizante que pueden ayudarlo con sus batallas de robots:

  • La fricción por deslizamiento depende solo de dos variables: los materiales en cuestión y el peso del objeto. Cambiar el área de la superficie en contacto no cambia la fricción de deslizamiento.
  • La fricción deslizante para la mayoría de los materiales es menor que la fricción estática. Las excepciones incluyen metales, que tienen coeficientes de fricción estática y deslizante que son esencialmente los mismos, y superficies muy pequeñas, donde las fuerzas de atracción molecular toman el control.

Fórmula de fricción deslizante

La ecuación de la fricción por deslizamiento en una superficie plana es bastante simple: es el coeficiente de fricción por deslizamiento multiplicado por la fuerza normal.


Fórmula para la fricción deslizante
fricción de deslizamiento

La fuerza normal confunde a Hans hasta que se da cuenta de que “normal” es un término científico que significa perpendicular a la superficie o en ángulo recto. La mayoría de los libros dan la ecuación en un plano inclinado. Sin embargo, Hans los ignora ya que todas las batallas ocurren en una superficie plana.

Aumento de la fricción deslizante

Hans piensa en todos los hechos que ha aprendido sobre la fricción deslizante y lo que significan para sus batallas de robots. Dado que solo hay un par de formas de aumentar la fricción de deslizamiento, solo hay un par de formas en que Hans puede mejorar su robot: haciéndolo más pesado o cambiando los materiales.

Agregar más ruedas a su robot para obtener más tracción, lo que había estado pensando en hacer, no ayudará. Tampoco puede aumentar el peso de su robot, aunque hacerlo aumentaría la fricción de deslizamiento. Agregar más peso también lo movería a la siguiente categoría de peso, lo que Hans no quiere hacer en este momento.

Una cosa que puede hacer es cambiar el tipo de neumáticos que usa. Investigará un poco y verá si hay neumáticos que tengan un mejor coeficiente de fricción de deslizamiento que los que tiene ahora.

Problemas de ejemplo

El robot que Hans usa en las batallas pesa 25 kg, y el coeficiente de fricción por deslizamiento entre sus neumáticos actuales y el hormigón en el que lucha es de 0,6. ¿Qué fuerza se requiere para mantener a su robot en movimiento si ya se estaba deslizando debido a una maniobra de Han? Use la aceleración de la gravedad como g = 9.8 m / s / s para calcular esto.

(9,8) (25) (0,6) = 147 Newtons

¿En qué porcentaje aumentaría esta fuerza si pudiera encontrar un neumático con un coeficiente de fricción por deslizamiento de 0.8 en el mismo escenario? Para averiguarlo, primero calcule la nueva fuerza:

(9,8) (25) (0,8) = 196 Newtons.

Luego, obtenga el% de aumento:

(196 – 147) / 147 = 33%

Con esta nueva información, Hans decide que usar neumáticos con un coeficiente de fricción por deslizamiento de 0.8 ayudará a que su robot no sea empujado tan fácilmente, y tal vez incluso ayude a su robot a ganar más batallas siendo el que empuja a otros robots.

Resumen de la lección

La fricción deslizante , la fricción cinética o la fricción en movimiento, es la fuerza que se requiere para mantener dos superficies en movimiento en relación con la otra. La magnitud de esta fuerza depende solo de dos factores para situaciones no microscópicas: el coeficiente de fricción por deslizamiento entre los dos materiales y la fuerza normal. La fuerza normal es solo la fuerza perpendicular a las superficies en cuestión.

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