Fricción

Fricción estática y cinética Al aplicar una fuerza horizontal P a un bloque que descansa sobre una superficie horizontal, se observó que al principio el bloque no se mueve. Lo anterior hace evidente que se debe haber desarrollado una fuerza de fricción F para equilibrar una fuerza P. Si P se incrementa aun as, el bloque comienza a deslizarse y la magnitud de F disminuye subitamente de Fm a un valor menor Fk, por tanto se tiene que.

Fricción estática y cinética

Angulos de friccion Algunas veces es conveniente reemplazar la fuerza normal N y la fuerza de friccion F por una resultante R(figura 8.17). A medida que la fuerza de friccion se incrementa y alcanza su valor maximo , el angulo que R forma con la normal a la superficie se incrementa y alcanza un valor maximo, llamado angulo de friccion estatica. Si enrealidad ocurre el moimiento, la magnitid F disminuye a Fk; en forma similar el angulo decae a un valor menor, el cual recibe le nombre de angulo de friccion cinetica.

Angulos de friccion

Problemas que involucran fricción Cuando se resuelven problemas de equilibrio que involucre fricción, se debe recordar que la magnitud f de la fuerza de fricción es igual a Fm=μsN solo si el cuerpo esta a punto de deslizarse. Si el movimiento no es inminente, F y N deben considerarse como incógnitas independientes, las cuales deben determinarse a partir de las ecuaciones de equilibrio (figura 8.18 a). Cuando solo están involucradas tres fuerzas en un diagrama de cuerpo libre, es mas conveniente resolver el problema con un triángulo de fuerzas.

Cuñas y tornillos En el caso de las cuñas, se dibujan 2 ó mas diagramas de cuerpo libre y se tiene cuidado de mostrar cada fuerza de fricción con su sentido correcto . El análisis de tornillos de rosca cuadrada, se reduce al análisis de un bloque que se desliza sobre un plano inclinado al desenrollar la rosca del tornillo y mostrarlo como una línea recta. Lo anterior se hace en la figura 8.19, donde r representa el radio, L el avance del tornillo , W es la carga y Qr el momento torsional ejercido sobre el tornillo.

Fricción en bandas Al resolver problemas que involucran a una banda plana que pasa sobre un cilindro fijo, es importante determinar primero la dirección en la que se desliz o esta a punto de deslizarse la banda. Por ejemplo, si la banda en la figura 8.20 esta a punto de deslizarse hacia la derecho con respecto al tambor, la fuerzas de fricción ejercidas por el tambor sobre la banda estará dirigidas hacia la izquierda y la tensión será más grande con T2, a la tensión mas pequeña con T1.