Una
fuerza es capaz de sacar del reposo a un objeto y ponerlo en
movimiento. Si el cuerpo ya está en movimiento, una fuerza es capaz de
acelerarlo, frenarlo o cambiarle su dirección. Una vez que la fuerza
deja de actuar, el cuerpo reduce la velocidad hasta detenerse (lo que no
ocurre en el espacio).
Debido
a que las superficies de contacto aparentemente son lisas, esto, a
nivel microscópico no es así. Existen rugosidades que no se aprecian,
así veamos que la superficie esté muy pulida o lubricada.
Esta fuerza que se opone a que mediante un empuje el objeto se siga moviendo indefinidamente se llama fuerza de rozamiento o fuerza de fricción.
La
fuerza aplicada sobre un objeto y la fuerza de fricción tienen la misma
dirección pero sus sentidos son opuestos y si la línea de acción es
horizontal, todas la fuerzas que confluyen son las mostradas en el
gráfico.
Ahora debemos introducir el concepto de fuerza neta. La fuerza neta Fn es la resultante de la acción de todas las fuerzas que interactúan sobre un cuerpo.
Para el caso mostrado en el gráfico N = P, pero para relacionar a F con Fr se deben hacer las siguientes consideraciones:
CASO 1: Si F = Fr, el objeto se mueve con movimiento uniforme, lo que implica que:
F - Fr = 0 → F - Fr = Fn, siendo Fn = 0
CASO 2: Si F > Fr, el objeto se acelera, lo que implica que:
F - Fr > 0 → F - Fr = Fn
CASO 3: Si F < Fr, el objeto se desacelera, lo que implica que:
F - Fr < 0 → Fr - F > 0 → Fr - F = Fn
FUERZA DE FRICCIÓN ESTÁTICA Y FUERZA DE FRICCIÓN CINÉTICA.
La
fuerza de fricción puede ser estática (Fs) o cinética (Fk). La Fs es la
fuerza que se opone a que un objeto inicie su movimiento. La Fk es la
fuerza que actúa cuando el objeto ya se está moviendo.
Siempre
ocurre que Fs > Fk. Por ejemplo, para mover un auto que se halla
detenido, el esfuerzo necesario que realizan las personas que lo mueven
parece ser mayor cuando está detenido que cuando ya se logró moverlo.
Esta
fuerza de fricción está relacionada con el tipo de superficies que se
hallan en contacto: madera-madera, caucho-concreto, madera-cemento,
aluminio-acero, etc.
Las
fuerzas de fricción dependen del coeficiente de fricción que posee una
superficie. Como es de imaginarse, cada superficie presenta su propio
coeficiente de fricción. No es igual tratar de mover un objeto sobre
madera, sobre concreto, sobre cerámica, sobre metal o cualquier tipo de
superficie.
Las fórmulas de las fuerzas de fricción son:
Fs = μs N, donde μs es el coeficiente de fricción estática.
Fk = μk N, donde μk es el coeficiente de fricción cinética.
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