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Coeficiente de rozamiento
Coeficiente de rozamiento
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La mayoría de las superficies, aún las que se consideran pulidas son extremadamente rugosas a escala microscópica. Cuando dos superficies son puestas en contacto, el movimiento de una respecto a la otra, genera fuerzas tangenciales llamadas fuerzas de fricción, las cuales tienen sentido contrario a la fuerza aplicada. La naturaleza de este tipo de fuerza esta ligada a las interacciones de las partículas microscópicas de las dos superficies implicadas.El coeficiente de fricción es un coeficiente adimensional que expresa la oposición que ofrecen dichas superficies. Usualmente se representa con la letra griega μ (mi).
El valor del coeficiente de rozamiento es característico de cada par de materiales, y no una propiedad intrínseca de un material. Depende además de muchos factores como la temperatura, el acabado de las superficies en contacto, la velocidad relativa entre las superficies, etc...
[editar] Cálculo de la fuerza de rozamiento
Conocido el valor del coeficiente de rozamiento aplicable a nuestro caso, la fuerza de rozamiento máxima que puede ejercer una superficie sobre la otra se expresa como el producto del coeficiente de rozamiento por la fuerza normal (perpendicular) a ambas superficies.
[editar] Ángulo de rozamiento
Al considerar el deslizamiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, se observa que al variar la inclinación de dicho plano, el objeto inicia el movimiento al alcanzarse un ángulo de inclinación crítico. Esto es debido a que al aumentar la inclinación, se reduce paulatinamente la componente perpendicular del peso, la fuerza N, que es proporcional al peso del cuerpo y al coseno del ángulo.
Esto es así independientemente del peso del cuerpo, ya que a mayor peso, aumentan tanto la fuerza que tira el objeto cuesta abajo, como la fuerza normal que genera rozamiento. De este modo, un coeficiente de rozamiento dado entre dos cuerpos equivale a un ángulo determinado, que se conoce como ángulo de rozamiento.
Mediante este ángulo se puede calcular μe, observando hasta qué ángulo de inclinación las dos superficies pueden mantenerse estáticas entre si.
- tan α = μe
Determinados materiales granulares, como la arena, la grava, los suelos y en general los graneles, tienen un determinado coeficiente de rozamiento entre los granos que los conforman. El ángulo asociado es precisamente el ángulo que formaría un montón de dicho material, por ello se conoce a esta propiedad como ángulo de rozamiento interno.
