Secundaria ayuda sobre fuerza de rozamiento y velocidad

[aguantlat]

Hola amigos mi duda es si la velocidad es siempre de sentido opuesto a la fuerza de rozamiento. Mi profesor dice que esto es falso ya que es el movimiento el que es de sentido opuesto a la fuerza de rozamiento. Para mi esto no es asi porque la velocidad es una magnitud vectorial y también tiene sentido y para mi es obvio que su sentido es opuesto a la fuerza de rozamiento. Bueno esa es mi duda espero que me puedan ayudar y muchas gracias.

[visitante20160513]

Re: ayuda sobre fuerza de rozamiento y velocidad

Más bien es al revés, la fuerza de rozamiento es la que se opone siempre al desplazamiento, por definición. Ahora bien estamos hablando del rozamiento dinámico, es decir el rozamiento cuando existe desplazamiento pero no siempre es así, puede ocurrir que exista rozamiento sin que exista desplazamiento, que es lo que ocurre con el rozamiento estático, es decir el rozamiento que actúa por ejemplo sobre cuerpos en reposo situados en un plano inclinado rugoso cuando la pendiente del plano no es suficiente para provocar su deslizamiento. Por lo tanto ¿como debe determinarse el sentido de la fuerza de rozamiento? Pues depende, si es rozamiento dinámico (cuando existe desplazamiento) el rozamiento siempre es opuesto al desplazamiento y por lo tanto es opuesto a la velocidad, pero si es rozamiento estático lo anterior evidentemente no puede ser cierto.

En general, tanto para rozamiento estático como dinámico, para determinar el sentido de la fuerza de rozamiento entre dos superficies rugosas en contacto se debe establecer en primer lugar el valor de la componente tangencial a dichas superficies de la resultante de las fuerzas activas. La fuerza de rozamiento siempre será de sentido opuesto a dicha componente.

Salu2

[felmon38]

Re: ayuda sobre fuerza de rozamiento y velocidad

Para mí, la fuerza de rozamiento (contacto puntual) obliga a que no deslice el punto de contacto. Su valor se deduce al aplicar las ecuaciones de la Dinámica con esta condición cinemática. Si el valor calculado supera a N.$\mu$, no puede impedir que deslice el punto de contacto, su valor iguala a N$\mu$, de dirección la velocidad de deslizamiento y sentido contrario, siendo esta una condición dinámica para poder resolver el problema ( supungo, por claridad, la igualdad del coeficiente de rozamiento estático y dinámico).

[arivasm]

Re: ayuda sobre fuerza de rozamiento y velocidad

Cuidado con la cuestión! Tiene pleno sentido si se enfoca en términos de partículas: la fuerza de rozamiento sobre una partícula (originada por otra con la que está en contacto) es siempre de sentido opuesto al de su velocidad relativa (rozamiento dinámico) o de su movimiento virtual* relativo (rozamiento estático).

*Con esto quiero decir, el que existiría en caso de no estar presente el rozamiento.

Ahora bien, si lo llevamos a sistemas de partículas (es decir, objetos extendidos) puede suceder perfectamente que la fuerza de rozamiento tenga el mismo sentido que la velocidad. El ejemplo más sencillo lo tenemos al caminar: la fuerza de rozamiento (estática) que el suelo ejerce sobre nuestros pies** es, precisamente, la que nos impulsa hacia delante, en el mismo sentido que tiene dicha fuerza. Por supuesto esto es trasladable directamente a las ruedas de los automóviles, y también está presente en innumerables ejercicios de sistemas de cuerpos con cuerdas y poleas.

**Y dicha fuerza está dirigida hacia delante (ley de acción y reacción: con los pies empujamos el suelo hacia atrás; el suelo empuja el pie hacia delante).

[felmon38]

Re: ayuda sobre fuerza de rozamiento y velocidad

Arisvasm, en los dos ejemplos que pones no hay deslizamiento del punto de contacto y por lo tanto se trata del caso en el que la dirección de la fuerza de rozamiento no se conoce y hay que calcularla a partir de las ecuaciones dinámicas con la condición cinemática de que el punto de contacto no desliza. Saludos