Diferencia de fricción estática y cinética

Escrito por chuck cox | Traducido por mary gomez
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Diferencia de fricción estática y cinética
La fricción posee una función importante en nuestra vida cotidiana. (Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images)

La fricción es uno de los muchos fenómenos cotidianos físicos que tendemos a pasar por alto e incluso dar por sentado. Cuando pensamos en la fricción, por lo general la vemos en términos negativos. Por ejemplo, el automóvil promedio consume aproximadamente el 20 por ciento de la potencia del motor sólo para superar la fuerza de la fricción. Cada vez que hacemos trabajo físico, normalmente debemos vencer tales fuerzas.

Sin embargo, la fricción también tiene algunos aspectos positivos. Para empezar, no seríamos capaces de caminar sin ella, sería imposible escribir sin fricción y muchos edificios y estructuras no se mantendrían de pie en su ausencia.

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Los dos tipos de fricción

Existen dos tipos básicos de fricción: estática y cinética. La fricción es tratada como una fuerza por los matemáticos y físicos, y se aplica en la segunda ley de Isaac Newton, en la que la fuerza es igual a masa por aceleración.

La estática es la fuerza de fricción aplicada a los cuerpos en reposo. Un ejemplo de esto es cuando se coloca un bloque de hormigón en un tejado inclinado y el bloque permanece en reposo. La fricción estática es lo que impide que se caiga del techo.

La fricción cinética es la fuerza de fricción que actúa en contra de los cuerpos en movimiento. Si empujamos el bloque de hormigón hacia arriba del techo, hay que ejercer una fuerza lo suficientemente fuerte como para superar tanto la fuerza de fricción como el peso del bloque.

Fricción estática

La fricción estática es de hecho una relación entre dos superficies que están en contacto y en reposo. La fuerza máxima de roce estático de dos objetos en contacto es igual a la cantidad más pequeña de fuerza requerida para iniciar el movimiento entre ellos. La fricción estática se define matemáticamente como:

F (s) es menor que o igual a u * N

Donde F (s) = fuerza de fricción estática, u = coeficiente de fricción y N = fuerza requerida para crear movimiento.

El coeficiente de fricción es un valor menor a 1 y es una función de las propiedades de la superficie. Las superficies más rugosas tendrían un valor de coeficiente más bajo, mientras que las superficies lisas o lubricadas tienen valores más altos.

Fricción cinética

Al igual que con la fricción estática, la fricción cinética es también una relación entre las dos superficies de los objetos implicados. La fuerza de fricción cinética de los dos objetos que están en movimiento relativo se define matemáticamente como:

F (k) = u * N

Donde F (k) = fuerza de fricción cinética, u = coeficiente de fricción, y N = fuerza requerida para crear movimiento.

El coeficiente de fricción es un valor menor a 1 y es una función de las propiedades de la superficie. Las superficies más rugosas tendrían un valor de coeficiente más bajo, mientras que las superficies lisas o lubricadas tienen valores más altos.

Fuerzas de fricción en la vida diaria

Una evaluación de las fuerzas de fricción no estaría completa sin examinar algunos de los casos en que ocurren en nuestro mundo. Un buen ejemplo de las fuerzas estáticas de acción son las casas de playa que vemos sobre pilotes. La mayoría de estos pilotes se mantienen en su lugar por la fuerza estática de fricción entre la arena mojada y el pilote.

Si fuéramos a dejar caer al mismo tiempo un mármol y una pluma del edificio Empire State, nuestros instintos nos dicen que el mármol golpearía el suelo. Sin embargo, las leyes de Newton nos dicen que deberían aterrizar al mismo tiempo. La razón por la que no será así es debido a la fricción con el aire, y el hecho de que tienen diferentes coeficientes de fricción cinética.

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