Fuerzas de rozamiento: explicación y tipos de rozamiento

Las fuerzas de rozamiento son aquellas que se oponen al movimiento y que se manifiestan en la superficie de contacto de dos cuerpos cuando uno de ellos se mueve, o tiende a moverse, sobre el otro. Se distinguen varios tipos de rozamiento en función del tipo de contacto que se produce:
Rozamiento viscoso cuando el cuerpo se mueve a través del aire o de un líquido.
• Rozamiento por rodadura cuando el cuerpo rueda sobre otro.
• Rozamiento por deslizamiento en el caso de que el cuerpo se deslice sobre otro. En este curso solo se tratará este tipo de rozamiento, el cual se produce debido a los contactos microscópicos existentes entre las partículas de las dos superficies en contacto.

Las fuerzas de rozamiento se dibujan siempre en sentido contrario a la velocidad ya que se oponen siempre al movimiento. Además, no solo actúan cuando el cuerpo se mueve; también existen fuerzas de rozamiento sobre los cuerpos en reposo, como se muestra en la siguiente secuencia de imágenes:

Diferentes fuerzas de rozamiento

El bloque está en reposo. Solo actúan sobre él su peso y la reacción normal del plano sobre el que se apoya, que son iguales y de sentido contrario.

Fuerzas de rozamiento de un bloque en reposo
Se aplica una fuerza Insuficiente para mover el bloque. Ahora existe una fuerza de rozamiento estático fs opuesta a F.

Fuerzas de rozamiento de un bloque con pequeña fuerza
Si F aumenta suficientemente, el bloque comenzará a moverse. La fuerza que actuará entonces es la de rozamiento cinético fk.

Fuerzas de rozamiento de un bloque con fuerza

Mientras el bloque está en reposo, al aumentar F, la fuerza de rozamiento aumenta hasta un valor máximo fs,max. Una vez Iniciado el movimiento, F puede disminuirse un poco para mantener el cuerpo a velocidad constante, ya que la fuerza de rozamiento fk es diferente según el cuerpo esté en reposo o en movimiento.

Tipos de fuerzas de rozamiento

Existen, por tanto, dos tipos de fuerzas de rozamiento por deslizamiento:
• Fuerza de rozamiento estático fs, que actúa sobre los cuerpos en reposo y cuyo valor varía entre 0 y un valor máximo fs,max.
• Fuerza de rozamiento cinético fk, que actúa sobre los cuerpos en movimiento, de valor constante y algo menor que fs,max
Los dos tipos de fuerzas de rozamiento son Independientes del área de contacto (el rozamiento es el mismo si se arrastra el libro por el lomo o por la tapa) y proporcionales a la fuerza de reacción normal del plano:

tipos de fuerzas de rozamiento
Las constantes de proporcionalidad μs y μk se denominan coeficiente de rozamiento estático y coeficiente de rozamiento cinético. El valor de ambos depende únicamente de la naturaleza de las superficies en contacto y se expresa como números sin unidades. Se cumple:

coeficientes de rozamiento

¿Quieres ver problemas resueltos de planos inclinados con fuerzas de rozamiento? Aquí tienes unos cuantos ejercicios resueltos:

Ejercicio 1124 

Ejercicio 1225

Ejercicio 1232

Ejercicio 1217

Ejercicio 1218

Ejercicio 1219

Ejercicio 1182

Ejercicio 1211

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