UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJAEXPOSICIN GRUPAL DE MECNICA RACIONALTEMA: ROZAMIENTODOCENTE: ING FAUSTO ZURITAINTEGRANTES: MANUEL LPEZ JAIRO CALVACHE

ROZAMIENTO o FRICCION.- La fuerza de rozamiento o friccin, es la fuerza que se opone al movimiento (friccin cintica) o a que inicie el mismo (friccin esttica), la cual se manifiesta entre las superficies de contacto de dos cuerpos, siempre que exista movimiento o la tendencia al movimiento de un cuerpo sobre el otro.

La friccin se debe especficamente a las rugosidades que existen entre las superficies de contacto, rugosidades que pueden ser incluso microscpicas

La mayora de las superficies, an las que se consideran pulidas son extremadamente rugosas a escala microscpica.

TIPOS DE ROSAMIENTO o FRICCION.- Existen dos tipos de friccin o rozamiento, cintico y esttico los cuales adems pueden ser: fluido y seco.

El rozamiento esttico o friccin esttica.- aparece cuando se trata de poner un cuerpo en movimiento desde el reposo. Se puede decir que tenemos rozamiento esttico cuando el cuerpo se queda quieto, en una situacin lmite en la que el cuerpo est a punto de empezar a moverse, pero an no lo ha hecho.

Un ejemplo tpico para ayudar a entender esta situacin es el de una persona que intenta mover un contenedor empujndolo, pero el contenedor no se mueve.

El rozamiento seco o friccin seca.- Tambin llamada friccin de Coulomb, ya que fue estudiada ampliamente por el fsico e ingeniero francs Charles Augustn Coulomb, este tipo de rozamiento ocurre entre las superficies de contacto de los cuerpos, en ausencia de un lubricante o fluido.

Pueden tomarse como ejemplos de friccin seca, los anteriormente descritos en rozamiento esttico y cintico. Otro ejemplo distinto puede ser cuando se intenta jalar una caja sobre el suelo, como no hay ningn fluido o lubricante se produce una friccin seca

El rozamiento fluido o friccin fluida.- La friccin fluida se da cuando entre las superficies de contacto de los cuerpos se encuentra un lubricante o fluido, que puede ser gas o lquido.Este tipo de friccin se da particularmente en mquinas, donde se emplean lubricantes para proteger a los elementos de las mismas de los efectos de la friccin, que pueden ser excesivo calor, desgaste y prdida de energa.

Un ejemplo de este tipo de rozamiento es que se da en los pistones de un motor de combustin interna, los cuales funcionan adecuadamente gracias al lubricante que poseen. Pero en trminos generales siempre que se presente un lubricante o fluido entre las superficies en contacto, se puede considerar que se produce una friccin o rozamiento fluidos:

FRICCIN SECA Y FLUIDA.- En la imagen se puede ver la diferencia entre la friccin seca y fluida. La friccin laminar es un caso particular de friccin fluida, dnde el fluido o lubricante se encuentra en la cantidad exacta o ideal para permitir el movimiento y proteger al elemento de los efectos de la friccin, es decir, no hay exceso o saturacin de fluido o lubricante, este tipo de friccin se busca y se estudia en el diseo de maquinas.

COEFICIENTE DE FRICCIN.- Es una magnitud adimensional que expresa la proporcionalidad que existente entre la fuerza de rozamiento o friccin (fr) y la fuerza normal (N), que ejerce un cuerpo que reposa o se mueve sobre otro. Esta magnitud depende de la naturaleza de las superficies en contacto y de su estado, no es una propiedad intrnseca de un material ya que depende adems de otros factores como la temperatura, el acabado etc.

Experimentalmente se ha demostrado que el coeficiente de rozamiento esttico es siempre mayor que el coeficiente de rozamiento dinmico. Adems, GENERALMENTE tanto el valor de us, como el de uk, es menor que la unidad.

LEYES DE ROZAMIENTO o FRICCIN.- Las leyes del rozamiento son experimentales, se pueden comprobar fcilmente. Se puede comprobarlas ahora mismo consiguiendo algn cuerpo que tenga forma de ladrillo (es decir, tres caras planas con diferentes superficies). Podra ser una goma de borrar o algo as.

1.- El valor de la fuerza de rozamiento es independiente del valor del rea de las superficies en contacto.

2.- La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza, es decir, del material con el que estn hechas las superficies que estn en contacto.

La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza que la normal ejerce sobre el cuerpo, decir: Fr= u.NEsta ley es la que se debe tener muy en cuenta, porque es la que se precisa para resolver problemas.

ANGULO DE ROZAMIENTO.- Al considerar el deslizamiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, se observa que al variar lainclinacinde dicho plano, el objeto inicia el movimiento al alcanzarse unngulode inclinacin crtico. Esto es debido a que al aumentar la inclinacin, se reduce paulatinamente la componente perpendicular delpeso, la fuerzaN, es proporcional alcosenodel ngulo de inclinacin, es decir no siempre es igual al peso. 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 el rozamiento. De este modo, un coeficiente de rozamiento dado entre dos cuerpos equivale a un ngulo determinado, que se conoce como ngulo de rozamiento.

Mediante este ngulo se puede calcular e, observando hasta qu ngulo de inclinacin las dos superficies pueden mantenerse estticas entre s:Tan = e

Determinados materiales granulares, como laarena, lagrava, lossuelosy en general losgrneles, tienen un determinado coeficiente de rozamiento entre los granos que los conforman. El ngulo asociado es precisamente el ngulo que formara un montn estable de dicho material, por ello se conoce a esta propiedad comongulo de rozamiento interno.

VENTAJAS DE LA FUERZA DE ROZAMIENTO EN LA VIDA COTIDIANA Si no hubiera friccin sera imposible si quiera caminar. Debido a que es la friccin la que hace que al caminar nos impulsemos hacia adelante. Es ms incluso sera muy difcil mantener el equilibrio aun estando sin moverse (Imagnate tratar de caminar en un bloque de hielo). Lo mismo para cualquier rodamiento. Por ejemplo un automvil no podra avanzar sin friccin. Y si no hubiera las llantas simplemente se quedaran girando sin que el automvil avanzara si quiera.

Sin friccin tambin no podra ser posible que un carro diera vueltas en las curvas (la friccin provee parte de la fuerza centrpeta para esta tarea)..

La friccin tambin se hace presente en la mecnica de suelos ya que ayuda a estabilizar las estructuras que sobre el reposan.

DESVENTAJAS DE LA FUERZA DE ROZAMIENTO EN LA VIDA COTIDIANA Se produce un considerable desgaste en la ropa, zapatos, neumticos, piezas metlicas, pisos, alfombras paredes etc. Una gran parte de la energa suministrada a las maquinas se pierde por la friccin.

La friccin tambin produce perdidas en los cables de energa elctrica.

La friccin tambin provoca prdidas por friccin en tuberas de agua, adems eleva la temperatura en tuberas de alta presin.

El rozamiento cintico o friccin cintica.- Al igual que con la friccin esttica, la friccin cintica es tambin una relacin entre las dos superficies de los objetos implicados. Esta fuerza se presenta cuando el cuerpo cambia de su estado de reposo a un estado de movimiento.

Fk = k N

k = coeficiente de friccin cintica

Movimiento InminenteSe presenta cuando la fuerza de rozamiento alcanza su mximo valor, produciendo que el cuerpo se mueva, y el coeficiente de rozamiento esttico se convierta en coeficiente de rozamiento cintico.

Experimento:

Resistencia a la rodaduraLa resistencia a la rodadura tiene que ver con las fuerzas que hacen que una rueda que este rodando se vaya parando gradualmente y llegue a detenerse.Esta no se debe al rozamiento de Coulomb ya que no existe un deslizamiento y no se puede describir mediante un coeficiente de rozamiento.

No suponer que la rueda y la superficie son perfectamente rgidas.Los materiales reales se deforman todos en mayor o menor grado. Cuanto mas blandos sean los materiales o mas pesada sea la carga, mayor ser la deformacin.

La friccin entre los neumticos de un automvil y la carretera, determina su mxima aceleracin, y lo que es ms importante an su mnima distancia de parada.Combatir la tendencia al aquaplaning*Debido al rozamiento por rodadura hay que vigilar la presin de los neumticos: Si es demasiado baja, aumenta el rozamiento y se consume una cantidad excesiva de energa Si es demasiado alta, se hace ms difcil frenar un coche, ya que se reduce el rea de contacto.

Otros datosDel latn frictio, el trmino friccin deriva de friccionar. Este verbo refiere a frotar, restregar o rozar algoEste trmino fue presentado por el fsico francs Arthur-Jules Morn en el siglo XIX. Cabe mencionar que el coeficiente de friccin es una medicin emprica, lo cual indica que fue advertida a travs de la experimentacin y que no es posible calcularla. El coeficiente de friccin es un valor escalar sin dimensin que describe la proporcin de la fuerza de friccin entre dos cuerpos y de la que los junta

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