3.2 Rozamiento
| Vídeo de Animations for Physics and Astronomy alojado en Youtube |
¿Qué fuerza es la que permite que un coche tome una curva plana? ¿Cuál es la fuerza centrípeta que evita que el coche, como suele decirse, se "salga por la tangente"? ¿De qué depende la velocidad máxima a la que el móvil puede tomar la curva?
La responsable es la fuerza de rozamiento entre las ruedas y la superficie de la carretera. Fíjate en el vídeo, en el que se ve que sobre el coche actúan tres fuerzas: su peso, realizada por la Tierra, vertical hacia abajo (w, amarilla); la reacción del suelo en el que se apoya, vertical hacia arriba (N, verde) e igual en módulo al peso, con lo que en la dirección vertical la fuerza resultante es nula; y, por último, la fuerza de rozamiento entre el coche y la superficie de apoyo, dirigida hacia el centro de curvatura y responsable de que el coche tome la curva sin peligro (f, naranja).
En realidad, el coche empuja a la pista hacia fuera de la curva, y la pista, por reacción, realiza sobre el coche una fuerza hacia el interior de la curva: ése es el origen de la fuerza centrípeta.
Utilizando la expresión de la fuerza de rozamiento que se obtuvo en el tema anterior, se tiene que
\mu mg =\frac {mv^2}{R}
v=\sqrt {\mu gR}
Es decir, cuanto mayor sea el radio de curvatura y el coeficiente de rozamiento, mayor será la velocidad máxima a la que se puede tomar una curva sin derrapar.