Estatica

Índice.

Introducción.

En capítulos anteriores se supuso que las superficies en contacto eran superficies sin fricción o superficies rugosas, si estas eran superficies sin fricción , la fuerza que cada una de las superficies ejercía sobre la otra era normal a las superficies y las dos so podían mover de manera libre una respecto a la otra. Si estas eran superficies rugosas, se supuso que se podían presentar fuerzas tangenciales para impedir el movimiento de una superficie con respecto a la otra.

En anterior fue un punto de vista muy simplificado. En realidad, no existen superficies sin fricción perfectas. Cuando dos superficies están en contacto, siempre se presentan fuerzas tangenciales, llamadas fuerzas de fricción, cuando se trata de mover una de las superficies con respecto a la otra. Por otra parte, estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes. Por tanto, la distinción entre superficies sin fricción y superficies rugosas es una cuestión de grado.

Existen dos tipos de fricción: la fricción seca que algunas veces es llamada fricción de coulomb, y la fricción de fluidos. La fricción de fluidos se desarrolla entre capas de fluido que se mueven a diferentes velocidades, y es de gran importancia en problemas que involucran el flujo de fluidos atravesó de tuberías.

5.1 Fricción.

En realidad, dos superficies en contacto sin adhesión o unión se deslizaran una de la otra si las fuerzas aplicadas son lo suficientemente grandes. La resistencia al deslizamiento la ocasiona la fricción.

5.2 Leyes de la fricción seca. Coeficientes de fricción.

Las leyes de la fricción seca se pueden ejemplificar mediante el siguiente experimento. Un bloque de peso W se coloca sobre una superficie horizontal panana. Las fuerzas que actúan sobre el bloque son su peso W y la reacción de la superficie. Como el peso no tiene una componente horizontal, la reacción de la superficie tampoco la tiene; por tanto, la reacción es normal a la superficie y está representada por N. ahora suponga que se aplica sobre el bloque una fuerza horizontal P. si P es pequeña, el bloque no se moverá; por tanto, debe existir alguna otra fuerza horizontal que equilibre a P. esta otra fuerza es la fuerza de fricción estática F, la cual es en realidad la resultante de diversas fuerzas que actúan sobre toda la superficie de contacto entre el bloque y el plano. No se conoce con exactitud la naturaleza de estas fuerzas, pero generalmente se supone que las mismas se deben a irregularidades de las superficies en contacto y, en cierta medida, a la atracción molecular.

Si se incrementa la fuerza P, también se incrementa la fuerza de fricción F, la cual continúa oponiéndose a P hasta que su magnitud alcanza un cierto valor máximo Fm si P se incrementa aun

Mas, la fuerza de fricción ya no la puede equilibrar y el bloque comienza a deslizarse. En cuanto empieza a moverse el bloque, la magnitud de F disminuye de Fm a un valor Fk. Lo anterior se debe a que existe una menor interpenetración entre las irregularidades de las superficies en contacto cuando dichas superficies se mueven una con respecto otra. A partir del momento en que el bloque

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