1. introducción. 2. desarrollo.

Transcripción

1 1. introducción. 2. desarrollo. Qué es la fuerza de roce? Cuáles son los tipos de roce? Qué es el roce por Deslizamiento? Qué es el roce por Rodadura? Cuáles son las leyes de rozamiento para los cuerpos sólidos? Cuáles son los coeficientes de fricción de algunas sustancias? Qué es la Viscosidad? 3. conclusión. 4. bibliografía. En este trabajo presento a la acreditada Fuerza De Roce. Pero Fuerza de Roce? Cómo puede ser eso? En realidad el mismo nombre nos indica bastante de lo que tenemos que saber sobre este tipo de fuerza la cual es estudiada por la rama de la ciencia llamada física. La fuerza de roce no es más ni menos que la fuerza que se opone al movimiento de los cuerpos, algo así como la típica persona que no deja hacer sus ideas a las otras, es una especie de opresora pero saliéndonos de esta 1

2 prosopopeya podemos decir que la Fuerza de Roce no sólo se compone de su vaga definición sino que tiene componentes que la hacen separarse en diversos tipos de Fuerza de Roce. Por lo cual, en este informe, nos introduciremos en la vida privada de la Fuerza de Roce, explicando que es lo que es, los tipos de roce que hay y sus aplicaciones más comunes. Qué es la Fuerza de Roce? Qué es la fuerza de roce? Bueno, debemos partir por, quizás, la pregunta más importante porque de que me sirve que la fuerza de roce pueda ser estática o dinámica sino se que es lo que es? La fuerza de roce tiene como definición la de ser la fuerza que siempre se opone al movimiento de los objetos. Esta fuerza se genera en la superficie de contacto entre dos cuerpos (mesa y cuaderno, pelota y pasto) y sucede cuando las imperfecciones de ambas coincidas o encajan. Nuestra querida fuerza de roce, rozamiento o fricción es en si la resistencia que se opone al movimiento de un cuerpo sobre otro. Objeto moviéndose sobre otro Cuáles son los tipos de roce? Tenemos que saber que hay dos tipos de rozamiento: 1) roce estático. 2) roce dinámico o cinético. Empecemos por orden. Comencemos con el nº 1. 1) roce estático o fricción estática: has tratado de empujar una caja muy pesada y sientes que no la puedes mover? Bueno, es el roce estático la famosa fuerza que no te deja mover la caja pues es la fuerza de oposición al inicio de cualquier movimiento de un objeto sobre otro (superficie). El objeto tiene que estar en reposo sobre una superficie horizontal para que se cumpla este roce. Nuestro roce estático o es menor o igual al coeficiente de roce entre los dos objetos multiplicado por la fuerza normal (Fuerza normal: si dos cuerpos están en contacto, se ejercen fuerzas iguales sobre ambos cuerpos). El roce estático tiene un rango de fuerzas aplicables al objeto. Por lo cual, si la fuerza es obediente y cumple con esta función: 2

3 El cuerpo va a estar en reposo. e: coeficiente de roce estático Mochila en reposo. 2) roce dinámico o fricción cinética: esta fuera ocurre cuando el cuerpo ya está en movimiento. Es el tedioso trabajo de, cuando ya lograste mover la caja, hacer que se siga moviendo, aún así esta fuerza de oposición es más débil lo cual es que cuando logramos hacer mover la caja seguir haciéndola moverse ya no se nos hace tan complicado. Este roce es igual al coeficiente de roce por la normal en todo instante. Fr es la fuerza de roce, d es el coeficiente de roce dinámico y N es la fuerza en la dirección normal a la fuerza aplicada. Esta es la expresión matemática: El cuerpo u objeto está en movimiento. 3

4 Persona moviendo una caja. Qué es el Roce por Deslizamiento? Además de estar el roce cinético y estático podemos presenciar otros tipos de roce pero estos dependen de cómo son los objetos. Para entender el roce por deslizamiento debemos saber que es el deslizamiento y Qué es? Es el movimiento de un cuerpo sobre otro. Y el roce por deslizamiento quiere impedir eso. En sí, el roce por deslizamiento es la resistencia del movimiento de un cuerpo sobre otro. Es como si este roce no quisiese que abusaran del objeto o superficie que ha quedado abajo y no quieren que la sigan pisando. Aún así, la superficie u objeto por el cual otro se desliza tiene la ayuda de no ser completamente liso, sino que tiene asperezas. Dependiendo de estas corrugadas superficies se va a poder saber la fuerza que se va a emplear para superar la resistencia del roce por deslizamiento. Para que pueda ocurrir esto debemos tener: a) superficie de contacto con irregularidades (asperezas etc.) b) superficie horizontal. El roce por deslizamiento se va ha presentar proporcional a la fuerza normal entre las superficies de contacto. He aquí la formula: F = N En esta formula F representa al roce por deslizamiento. es el coeficiente de roce. N es la fuerza normal. 4

5 los mouse actúan por roce de deslizamiento. Qué es el Roce por Rodadura? Obviamente es más difícil mover una caja por ser cuadrada o rectangular que una rueda por su forma cilíndrica. Este tipo de roce se le denomina roce por rodadura: El roce por rodadura tiene la gran gracia de disminuir la fuerza de rozamiento que se produce al deslizar un cuerpo grande y pesado. La ayuda de este roce es que la superficie no es la áspera e irregular superficie del roce por deslizamiento sino que tiene contacto solamente con la generatriz del cilindro (una rueda). Este tipo de roce ha sido una de las teorías tanto como para los moais en Isla de Pascua y para las pirámides de Egipto, pero Qué solucionan? La gran pregunta siempre ha sido el Como pudieron mover tan pesadas rocas sin la tecnología de estos momentos. Una de las soluciones (entregada de la mano por el roce de rodadura) es que pudieron mover las grandes rocas colocándolas sobre troncos de madera (forma cilíndrica) y de esa manera pudieron desplazar las rocas sin ocupar tanta fuerza como la que podrían haber utilizado transportando el objeto por la misma tierra (superficie irregular). Otra vez, la ciencia tiene explicaciones para los enigmas. Aún así, esto es sólo una teoría (como la del meteorito con los dinosaurios) el auto posee ruedas con forma cilíndrica por lo cual su movilización es más sencilla. 5

6 Cuáles son las leyes de rozamiento para los cuerpos sólidos? Es de esperarse que los cuerpos sólidos se muevan distinto en una superficie que un cuerpo líquido (una piedra no se mueve igual que el agua) pero sabías que había reglas para su movimiento? Las reglas son: a) La fuerza de rozamiento es siempre de sentido contrario a la fuerza que empuja al cuerpo. b) La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente del área de la superficie de contacto. c) La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto, así como del estado en que se encuentren sus superficies. d) La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies de contacto. e) Para un mismo par de cuerpos, el rozamiento es mayor en el momento de arranque que cuando se inicia el movimiento. f) La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con que se desplaza un cuerpo sobre otro. En pocas palabras, un sólido presenta las características de roce estático, dinámico y sufre las consecuencias del roce por deslizamiento y se siente beneficiado por el roce por rodadura. En total, el cuerpo sólido presenta todas las características ya estudiadas. Cuáles son los coeficientes de fricción de algunas sustancias? No se puede calcular la fuerza de roce sin saber primero cual es el coeficiente de fricción de las sustancias a tratar. Por lo cual, me he tomado la molestia, de hacer una tabla con algunas sustancias. He aquí la tabla de coeficientes de roce: Materiales en contacto Roce estático Roce dinámico Hielo // Hielo 0,1 0,03 Vidrio // Vidrio 0,9 0,4 Madera // cuero 0,4 0,3 Madera // Piedra 0,7 0,3 Madera // Madera 0,4 0,3 Acero // Acero 0,74 0,57 Acero // Hielo 0,03 0,2 Acero // Latón 0,5 0,4 Acero // Teflón 0,04 0,04 Teflón // Teflón 0,04 0,04 Caucho // Cemento (seco) 1,0 0,8 Caucho // Cemento (húmedo) 0,3 0,25 Cobre // Hierro (fundido) 1,1 0,3 6

7 Esquí (encerado) // Nieve (0ºC) 0,1 0,05 Articulaciones humanas 0,01 0,003 Madera // Nieve 0,08 0,06 Metal // Metal (con lubricante) 0,1 0,07 Acero // Acero 0,75 0,57 Vidrio // Vidrio 0,9 0,4 Goma // Concreto 0,9 0,7 Qué es la viscosidad? Un sólido se mueve distinto que un líquido o gas verdad? No se podría uno imaginar mover un sólido (un lápiz) y que se estirase u ocupase todo un recipiente con su propio cuerpo. Por lo cual, los líquidos y los gases tienen a su favor a la viscosidad. Viscosidad: es el pequeño rozamiento que existe entre las capas adyacentes de los famosos líquidos. Ya sabiendo que es la viscosidad no cabe agregar que cuando se arrastra la superficie de un líquido con la palma de la mano las capas inferiores del líquido no se moverán o irán muy lento, por efecto de la pequeña resistencia tangencial, pero las capas superiores se mueven con gran facilidad. Otro ejemplo podría ser cuando, acuérdate, cuando revuelves con una cuchara un gran recipiente en el que hay pedazos de corchos. Si comienzas a revolver te darás cuenta que no importa en donde revuelvas (en el centro o en los extremos) toda la periferia parece estar poseída por el movimiento, todo esto ocurre porque las capas cilíndricas se mueven por nuestra renombrada viscosidad, aún así tienden a disminuir de velocidad a medida de que la cuchara se aleja. Punto importante: la viscosidad sólo se va ha encontrar en fluidos en movimiento ya que en reposo el líquido adopta una forma en donde ni las fuerzas tangenciales pueden resistir, la fuerza de gravedad tiene mucho que ver en esto. De esta manera podemos mencionar como otro tipo de roce al Roce Viscoso el cual se presenta por la viscosidad. El agua presenta la característica de la viscosidad Hemos escudriñado en las profundidades de lo que contiene a la fuerza de roce. Hemos aprendido que la fuerza de roce es la fuerza que detiene el movimiento de un objeto, es esa fuera que se encuentra en todo nuestro planeta haciendo que el peso no sea la parte más importante de mover algo sino que la superficie sea otro caudal. La fuerza de roce tiene la capacidad de abrirse en diversos brazos e irse especificando aún más. Vimos al Roce Estático que era la fuerza opresora del cuerpo en reposo. También vimos al Roce Dinámico que era la fuerza opresora de un cuerpo en movimiento. Especificamos que el objeto y la superficie tenían bastante que ver dentro de la fuerza de roce e incluso agregamos unas leyes que se deben cumplir para los sólidos. Aún así, la fuerza de roce es algo importante para nuestro planeta y entenderla nos hará comprender algunos sucesos que ocurren a nuestro alrededor a los cuales encontramos tan comunes y ordinarios. 7

8 Lista de páginas y libros utilizados para este trabajo: Pág. Web: 1) 2) 3) sobre un plano.html 4) 5) y movimiento.html Libros: 1) libro de Física Santillana 2º medio. 8