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Estática

Fricción: la fuerza autoajustable que resiste el deslizamiento

Fricción = resistencia autoajustable F ≤ μs N, al borde μs N, cinética μk N, rampa desliza en tan θ = μs, ángulo φ

La fricción es la fuerza que una superficie levanta para resistir el deslizamiento, y se ajusta sola para igualar lo que empuja al cuerpo, pero solo hasta un límite, F ≤ μs N. Pasado ese límite, el cuerpo se suelta y desliza.

Arrastra tu empuje. La fricción crece en silencio para igualarlo, manteniendo el bloque quieto: es autoajustable. Solo cuando tu empuje supera μs N el bloque finalmente desliza.

Ese límite es Fmax = μs N, fijado por la fuerza normal que aprieta las superficies. Pon más carga y la superficie resiste más. Arrastra la fuerza normal.

La fricción estática puede subir hasta μs N; una vez que empieza el deslizamiento, cae al valor cinético menor μk N. Esa caída brusca es el tirón que sientes cuando un objeto atascado se suelta. Altérnalo.

Inclina la rampa. Un bloque aguanta hasta que la pendiente alcanza el ángulo donde tan θ = μs, y entonces desliza, y ese ángulo no depende para nada del peso. Arrastra el ángulo.

Detrás está el ángulo de fricción φ, donde tan φ = μs. La reacción total del contacto - normal más fricción - puede inclinarse a lo sumo φ respecto a la normal; al alcanzar esa inclinación, comienza el deslizamiento. Arrastra μs.

En la prácticaLa fricción seca es la resistencia autoajustable de la superficie al deslizamiento: mientras es estática, iguala exactamente la carga aplicada, subiendo solo hasta F ≤ μs N. Al borde de deslizar vale μs N, y una vez en movimiento se asienta en el valor cinético menor μk N. Como el límite escala con la fuerza normal, un bloque en una rampa desliza justo cuando tan θ = μs - sin depender del peso - que es el ángulo de fricción φ donde la reacción de contacto se inclina lo máximo desde la normal. Con el equilibrio, los diagramas de cuerpo libre, las estructuras, los centroides, los segundos momentos y ahora la fricción en mano, la pieza final se adentra en un miembro cargado para leer sus fuerzas internas.
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