4.2. Fuerzas de rozamiento
La segunda fuerza que vamos a ver es la fuerza de rozamiento.
¡No te imaginas lo importante que es esta fuerza a la hora de caminar!
Actividad
En general, el rozamiento es la fuerza que se opone a que un cuerpo se deslice sobre otro.
No depende del tamaño de las superficies que están en contacto sino de sus características (si son lisas, rugosas...) y de la fuerza con que las superficies se comprimen (fuerza normal).
Si pinchas sobre la imagen de la derecha verás una animación interesante sobre esta fuerza.
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Imagen en Proyecto Thales. Cica de |
Imagen de elaboración propia |
Objetivos
Otro tipo de rozamiento
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| Imagen en Pixabay de Skeeze. Dominio público |
No solo se producen fuerzas de rozamiento entre objetos sólidos que se deslizan sobre otros; también actúan fuerzas de rozamiento sobre objetos que se mueven en un fluido. A este rozamiento se le llama viscoso y aumenta con la velocidad del objeto.
Por ejemplo, cuando vas en un coche y sacas la mano por la ventanilla notas el rozamiento con el aire, ¿verdad? ¿Qué pasa si el coche va más deprisa? Cuanto más rápido va el coche, más notas esa fuerza de rozamiento.
Otro ejemplo, ¿te has parado a pensar que ocurre por ejemplo en la caída libre?
Para aclararte un poco las ideas, deberías ver el siguiente vídeo de SergioDeTigre en Youtube, pinchando aquí. Ahora sí que puedes contestar a la pregunta anterior ¿verdad? Viendo el vídeo te habrá quedado claro que, si no hay aire (como pasa en el vacío), todos los cuerpos caen con la misma velocidad y al mismo tiempo, independientemente de su peso. Esto sucede porque no hay fuerza de rozamiento.
Pero si no estamos en el vacío, el aire ofrece una resistencia a la caída del cuerpo. Al principio esa resistencia es pequeña porque el cuerpo aún cae despacio. A medida que va aumentando la velocidad también aumenta la fuerza de rozamiento. Y así hasta que la fuerza de rozamiento se hace igual de grande que el peso. En ese momento la fuerza neta que actúa sobre el cuerpo que cae es cero (lo mismo tira de él el peso hacia abajo que el rozamiento hacia arriba). Entonces, según la primera ley de Newton, el cuerpo debe moverse con movimiento rectilíneo uniforme a partir de ese instante.
Si esto no fuera así, las gotas de lluvia al caer desde tan alto nos harían daño; sin embargo nos acarician. O las personas que practican la caída libre bajarían cada vez más rápido, en vez de, a partir de un determinado momento, caer con velocidad constante; muy grande, eso sí, pero constante.
En el siguiente vídeo podrás ver la proeza del paracaidista Felix Baumgartner en caída libre desde la Estratosfera. Al principio prácticamente no hay aire que lo frene y cae como si estuviera en el vacío pero cuando llega a la troposfera, con la atmósfera más densa... ¡Fíjate en el efecto del rozamiento con el aire cuando abre el paracaídas!
Vídeo de euronews (en español) en Youtube
Conocimiento previo
Repasa primero…
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| Infografía elaboración propia |
Caso práctico
Un ejemplo fácil
Imagina que tienes que arrastrar una caja de 10 kg.
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| Elaboración propia |
- En primer lugar vas a dibujar las parejas de fuerzas que intervienen, suponiendo que no existe rozamiento.
- Después vas a calcular el peso de la caja en N.
- Y por último, vas a calcular la fuerza necesaria para que la caja se mueva con una aceleración de 5 m/s2
Actividad desplegable
Volvamos al caso del problema anterior. Supón que ahora sí existe fuerza de rozamiento de la caja con el suelo.
