Cómo aplicar el cálculo de fuerza de rozamiento

Conocida también como fuerza de fricción, es la fuerza que ejerce una superficie sobre un objeto en movimiento, haciendo que este se detenga eventualmente. De hecho, no es solo la superficie la que hace que el objeto en noviecito se detenga, sino también el aire, ya que este no puede ser percibido a simple vista, pero influye sobre el movimiento.

Definición de fricción

Científicamente, la fuerza de fricción, es aquella fuerza que se genera gracias al contacto ejercido entre los materiales. De hecho, dicha fuerza de fricción no solo es capaz de detener un objeto en movimiento, sino que también puede sujetarlo, contrarrestando la fuerza de gravedad, este fenómeno depende también de los materiales implicados.

La fricción funciona ya que sin importar que tan lisa parezca una superficie, esta es en realidad porosa, y son esos microporos en ambos materiales lo que se enganchan mutuamente y de manera continua, y va disminuyendo la velocidad del objeto hasta que finalmente lo detienen.

Claro está que según sea la velocidad del objeto, el tipo de superficie por el cual se desplace, y el material de ambos elementos, dicho objeto puede ser detenido, o solo se reduce su velocidad.

Se debe considerar que la fuerza de rozamiento es siempre opuesta a la fuerza ejercida por el movimiento de un objeto. El coeficiente de fricción determina que tan permisible es un material específico, en relación a la fricción que ejerce. La fuerza de fricción depende también de la denominada fuerza normal.

Cómo calcular la fricción entre dos cuerpos

Siendo parte de la física básica, este cálculo puede realizarse siguiendo una fórmula sencilla, la cual, de ser utilizada correctamente, no arrojará ningún resultado erróneo.

  • Fuerzas iguales en reposo

Cuando el objeto está completamente quieto, la fuerza de fricción es igual a la fuerza de fricción es igual en magnitud, sentido y dirección que al del objeto. Esto sucede porque se sobreentiende que ambos elementos están en equilibrio, y que aunque existe una pendiente mínima, no existe movimiento posible.

  • Formula a ser aplicada

Una vez que el cuerpo en cuestión sale del reposo y comienza el moviente gracias a una fuerza aplicada sobre él, será cuestión de tiempo para que éste detenga su avance, y para determinar la fricción que propició dicha detención, se debe aplicar la siguiente fórmula: Fr = μ * N.

Dentro de dicha fórmula, Fr es la fuerza de rozamiento a calcular, N es la fuerza normal aplicada sobre el objeto, mientras que μ es el coeficiente de fricción según el material sobre el cual se esté desplazando el objeto. Cabe destacar que el factor de fricción se encuentra tabulado, y es fácil de encontrar para la mayoría de materiales del mundo.

Utilidad de la fuerza de fricción

Esta es la que ayuda a detener los objetos, desde pequeñas bolas de billar que corren por una mesa, hasta los vehículos más veloces del mundo, todo es detenido gracias a la fuerza de fricción. De hecho, si no existiese el movimiento de las máquinas sería muy distinto, e incluso se necesitaría utilizar más energía para poder detener un auto.

Bien es cierto que dicho cálculo no es algo que se utilice en el día a día, pero existen casos aislados que pueden presentarse, en el cual sea necesario conocer la fuerza de fricción de un elemento, como por ejemplo, determinar el estado de un motor, o el mantenimiento que se le debe realizar a un equipo de maquinaria.

Movimiento perpetuo

Un ejemplo de movimiento perpetuo por falt a de fricción es el moviente de los objetos espaciales, ya que al recibir un impacto, ser impulsado por una explosión, o ser arrastrados por la fuerza gravitacional de otro cuerpo celeste, su movimiento sólo será detenido cuando impacte con otro objeto de masa parecía, y ambos se desintegren, generando así millones de pedazos que adoptaran un movimiento constante en diversas direcciones.

Este es un perfecto ejemplo de como en el espacio, al solo existir vacío sin siquiera un poco de aire, la fricción es nula, ya que no se tiene otro objeto con el cual rozar de forma continua para poder frenar, o reacomodar la trayectoria que se posee.

De hecho, para poder contrarrestar la falta de fricción en el espacio, se utilizan propulsores de pequeñas dimensiones, los cuales se controlan automática o manualmente, y permiten que, por ejemplo, nuevos astronautas puedan acoplarse con la estación espacial internacional.

Dicho método empleado en el espacio para poder guiar las naves, sería el mismo utilizado en la tierra para controlar el movimiento de los objetos, e incluso el de las personas. Y no solo para poder detenerse, sino también para comenzar a moverse, ya que es gracias a la fricción que la fuerza normal puede ser aplicada.