В земных условиях любые движущиеся тела (или entrar en movimiento) entrar en contacto con el medio ambiente o con otros cuerpos. En este caso, surgen fuerzas que resisten su movimiento. Estas fuerzas se llaman fuerzas de fricción, traducen parte de la energía mecánica del movimiento en energía interna, que se acompaña del calentamiento de los cuerpos y el medio ambiente.
La fricción es externa e interna. Lo interno (también conocido como viscosidad) es la aparición de una fuerza tangencial entre las capas móviles de líquido o gas que impide este movimiento.
В отличие от него, внешнее трение возникает в lugares de contacto de los sólidos en forma de una fuerza tangente a su superficie que dificulta su movimiento mutuo. A su vez, se divide en estática (fricción estática) y cinemática. La fricción estática se manifiesta cuando se trata de mover un cuerpo inmóvil en relación con otro. La cinemática existe entre cuerpos móviles en contacto entre sí. La fricción externa se puede dividir en fricción deslizante y de rodadura.
¿Cuál es el significado físico de la fricción?¿Es útil o dañino? A primera vista, la fricción solo nos molesta: los detalles de los mecanismos, las llantas de los automóviles se desgastan, las suelas de las botas se borran, etc. Y crear una máquina de movimiento perpetuo es imposible solo por esta razón. Pero mira más de cerca. La fricción desaparecerá: no podemos caminar, ni hojear un libro, ni mover un automóvil, ni detener uno en movimiento. Una gran cantidad de fenómenos físicos en el mundo se basan en la fricción. Los dos logros principales de la humanidad que determinaron el desarrollo de la civilización, la producción de fuego y la invención de la rueda, no hubieran sido posibles sin ella.
Este fenómeno se basa en la aspereza de cualquier cuerpo:Al contacto, las muescas de uno siempre se aferran a la aspereza del otro. Para superficies perfectamente lisas (por ejemplo, cuidadosamente pulidas) que están estrechamente adyacentes entre sí, se aplican las leyes de fricción molecular basadas en la atracción mutua de las moléculas.
Estudios de fricción ciencia tribología.En 1781, el físico francés S. Coulomb formuló las leyes básicas de la fricción seca. Empíricamente, el científico descubrió que la fuerza de fricción F que surge durante el deslizamiento es directamente proporcional a la fuerza N de la presión normal que actúa sobre el cuerpo. Esta dependencia es la siguiente:
N: F = k ∙ N;
donde k es el coeficiente de fricción (coeficienteproporcionalidad). Su valor se calculó de la siguiente manera: el cuerpo se colocó en un plano inclinado y su movimiento uniforme se logró cambiando el ángulo de inclinación. En este caso, la fuerza de fricción F fue igual a la fuerza impulsora P:
F = P ∙ sen a;
La magnitud de la fuerza N (fuerza de presión normal) esP ∙ cos a; por lo tanto k = tan a. El coeficiente de fricción desde aquí es la tangente del ángulo de inclinación de la superficie sobre la cual el cuerpo se desliza uniformemente, es decir, a una velocidad constante.
En la práctica, su valor puede calcularsesolo aproximadamente. Las superficies de los cuerpos, por regla general, están más o menos contaminadas, tienen óxidos, óxido y otras inclusiones. El coeficiente de fricción, determinado en pares para combinaciones de varios materiales a través de experimentos, se ingresa en tablas de consulta especiales.
Al rodar, surge la fricción porquela rueda en movimiento se presiona ligeramente en la superficie de la carretera, es decir, se ve obligada a superar un pequeño tubérculo. Cuanto más duro es el camino, menos este tubérculo y menos fricción. Su valor se calcula en este caso mediante la fórmula: F = k ∙ N / r, en la cual r es el valor del radio de la rueda. Por lo tanto, el coeficiente de fricción de rodadura tiene una dimensión de extensión. Por lo general, se expresa en centímetros, en contraste con el coeficiente de fricción deslizante, que es una cantidad adimensional.
Como se mencionó anteriormente, el coeficiente de internaLa fricción existe no solo para los sólidos, sino también para los líquidos. En hidráulica, a menudo es necesario calcular las pérdidas de energía específicas de los sistemas hidráulicos que ocurren en las tuberías. Son de dos tipos: pérdidas de longitud que se producen en tuberías rectas con un flujo uniforme y pérdidas locales, cuya causa es una deformación del flujo debido a un cambio en la forma del canal (estrechamiento, expansión, giros). Las pérdidas hidráulicas se calculan utilizando un valor similar llamado "coeficiente de fricción hidráulica".
