Si empujas una caja pesada por el suelo, al principio no se mueve, porque en la zona donde la caja toca el suelo aparece un rozamiento en sentido contrario que la sujeta.
El rozamiento aumenta cuanto más rugosas son las superficies y cuanto más aprieta el objeto contra el suelo, y casi no depende de cuánta superficie esté en contacto.
Gracias al rozamiento podemos andar sin resbalar y parar un coche con los frenos, y cuando estorba lo reducimos con aceite o con ruedas.
Si aumentas poco a poco el empuje, el rozamiento crece con él y aguanta la caja, hasta que el empuje supera el rozamiento máximo de ese suelo y la caja se mueve; si cambias el suelo a hielo, ese momento llega mucho antes.
El rozamiento se opone al empuje
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Al empujar una caja aparece rozamiento en sentido contrario en la cara que toca el suelo
10 N
suelo de madera
💡 Cómo aguanta el rozamiento
①El rozamiento actúa entre dos superficies en contacto, en sentido contrario al que tiende a deslizar el objeto.
②Mientras la caja está quieta, el rozamiento es igual al empuje; sin empuje no hay rozamiento.
③Cada suelo tiene un rozamiento máximo. La caja de 50 N del dibujo aguanta hasta 5 N en hielo, 15 N en un suelo de madera y 30 N en hormigón rugoso.
④Cuando el empuje supera el rozamiento máximo, la caja empieza a moverse.
De qué depende el rozamiento
Qué aumenta el rozamiento
rozamiento ∝ rugosidad de las superficies × fuerza con que se aprietan
Cuanto más rugosas las superficies y cuanto más aprieta un objeto pesado contra el suelo, mayor es el rozamiento.
Qué casi no influye
área de contacto, rapidez del deslizamiento
Un ladrillo empujado tumbado o de pie sufre casi el mismo rozamiento (modelo escolar).
🔍 Cuándo aumentar o reducir el rozamiento
①Aumentarlo: el dibujo de los neumáticos y de las botas de montaña, las tiras antideslizantes de las escaleras, la arena echada en carreteras heladas.
②Reducirlo: el aceite de las máquinas, las ruedas y los rodamientos, el colchón de aire de un hockey de aire.
③Las carreteras heladas son peligrosas porque el rozamiento máximo entre el hielo y el zapato es tan pequeño que un pequeño empuje basta para resbalar.
④Las pistas de bolos se engrasan para que la bola se frene menos y se deslice mejor.
Dónde necesitamos rozamiento
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Donde dos superficies se frotan, actúa el rozamiento
🌍 Un mundo sin rozamiento
①Al andar, el pie empuja el suelo hacia atrás; sin nada que lo sujete, resbalaríamos sin avanzar.
②Las pastillas de freno apretarían los discos y las ruedas seguirían girando.
③La mina del lápiz no se quedaría en el papel y no se podría escribir.
④Sin nada que sujete cuerda contra cuerda, todos los nudos se desharían solos.
Puntos clave
Resumen
rozamiento: fuerza en la superficie de contacto contraria al sentido en que algo desliza
Crece con la rugosidad y con la fuerza con que se aprietan las superficies, y casi no depende del área de contacto.
🎯 Puntos de examen
①El rozamiento actúa en sentido contrario al movimiento o a la tendencia a moverse.
Si empujamos hacia la derecha una caja sobre un suelo de madera, ¿hacia dónde actúa el rozamiento?
1
El rozamiento actúa en la superficie donde la caja toca el suelo, en sentido contrario al que la caja tiende a deslizar.
2
La caja se empuja hacia la derecha, así que el rozamiento actúa hacia la izquierda, aunque la caja aún no se mueva.
▸ Hacia la izquierda (contrario al empuje)
Para saber hacia dónde va el rozamiento, mira primero hacia dónde tiende a deslizar el objeto.
Ejemplo 2
Si empujamos la misma caja sobre hormigón rugoso y sobre hielo liso, ¿dónde es mayor el rozamiento? ¿Y qué pasa si aumentamos el área de contacto?
1
El rozamiento crece con la rugosidad y con la fuerza de apriete; la misma caja aprieta igual, así que basta comparar la rugosidad.
2
El hormigón rugoso da más rozamiento que el hielo. El área de contacto casi no influye, así que al aumentarla el rozamiento apenas cambia.
▸ Mayor en el hormigón rugoso / al aumentar el área casi no cambia
Con el mismo peso, la misma fuerza solo se reparte en más superficie, por eso cambiar el área apenas cambia el rozamiento.
tipo prueba de unidad
¿Qué afirmación sobre la fricción es correcta?
①La fricción actúa en la misma dirección que el movimiento
②Cuanto más rugosa es la superficie, mayor es la fricción
③Cuanto mayor es el área de contacto, mayor es la fricción
④Cuanto más pesado es el objeto, menor es la fricción
⑤Aplicar lubricante aumenta la fricción
▸ ② Cuanto más rugosa es la superficie, mayor es la fricción
1
El rozamiento aumenta cuanto más rugosas son las superficies, así que ② es correcta.
2
El rozamiento se opone al movimiento (①), el área de contacto casi no influye (③), más fuerza de apriete da más rozamiento (④) y el aceite reduce el rozamiento (⑤).