NATURALEZA

Explicador: ¿Qué es la fricción?

La fricción es una fuerza muy familiar en la vida cotidiana. Con un par de calcetines suaves en nuestros pies, nos permite deslizarnos y deslizarnos por pisos sin alfombra. Pero la fricción también mantiene firmes nuestros zapatos en la acera. A veces, la fricción se confunde con la tracción. Sin embargo, en la ciencia, la fricción tiene un significado muy específico.

La fricción es la fuerza que se siente entre dos superficies cuando una intenta deslizarse contra la otra, estén o no en movimiento. Siempre actúa para ralentizar las cosas. Y depende solo de dos cosas: la naturaleza de las superficies y la fuerza con la que una presiona contra la otra.

La tracción, por otro lado, se refiere al movimiento generado debido a la fuerza de fricción. La fricción es la fuerza, la tracción es la acción que resulta. La fuerza de fricción no cambia en absoluto si aumenta el área de la superficie, como si tuviera neumáticos más anchos. Pero la tracción se puede impulsar cuando cosas como esas cambian.

El material del que está hecha una superficie afecta la cantidad de fricción que crea. Esto se debe a los «baches» de cada superficie; a veces eso puede ser importante incluso a nivel molecular.

un primer plano de la parte posterior de los zapatos de alguien mientras camina por un tronco muestra la textura irregular de las suelas
Los zapatos y las botas usan bandas de rodadura llenas de baches para aumentar la fricción y, por lo tanto, la tracción al caminar. Imágenes RuslanDashinsky/iStock/Getty

Podemos ver cómo funciona pensando en objetos cotidianos. Si pasas los dedos por un trozo de papel de lija, puedes sentir lo áspero que es. Ahora imagine pasar la mano por una tabla de madera recién cortada. Es mucho más suave que el papel de lija, pero todavía se siente un poco irregular. Finalmente, imagine pasar las yemas de los dedos por una losa de metal, como el acero que se usa para hacer la puerta de un automóvil. Se siente increíblemente suave, aunque puede tener una superficie marcadamente picada o irregular cuando se ve a nivel molecular.

LEER  Libélula global siguiendo el monzón - EcologíaGroup

Cada uno de estos materiales (papel de lija, madera y metal) ofrecerá una cantidad diferente de fricción. Los científicos usan un número decimal, entre 0 y 1, para medir cuánta fricción tiene cada sustancia. La lija tendría un número muy alto y el acero muy bajo.

Este número puede cambiar bajo diferentes condiciones. Camine por una acera seca de concreto y no es probable que se resbale. Pero pruebe la misma acera en un día lluvioso, o peor aún, helado, y puede ser difícil mantenerse erguido.

Los materiales no cambiaron; las condiciones lo hicieron. El agua y otros lubricantes (como el aceite) reducen la fricción, a veces en gran medida. Por eso puede ser tan peligroso conducir con mal tiempo.

Observe las muchas formas en que la fricción afecta la facilidad con la que las cosas se mueven sobre o cerca de la superficie de la Tierra.

El papel de una prensa dura

El otro factor que afecta la fricción es la fuerza con la que se presionan las dos superficies. Una presión muy ligera entre ellos dará como resultado solo una pequeña cantidad de fricción. Pero dos superficies que se presionan entre sí con fuerza generarán mucha fricción.

Por ejemplo, incluso dos hojas de papel de lija que se frotan ligeramente tendrán solo una pequeña fricción. Esto se debe a que las protuberancias pueden deslizarse unas sobre otras con bastante facilidad. Sin embargo, presione hacia abajo el papel de lija y las protuberancias tendrán mucha más dificultad para moverse. Intentan encerrarse juntos.

Esto ofrece un buen modelo de lo que sucede incluso en la escala de las moléculas. Algunas superficies aparentemente resbaladizas intentarán agarrarse unas a otras mientras se deslizan. Imagínelos cubiertos por una cinta microscópica de velcro.

una enorme grieta recorre un terreno seco y marrón
La fricción se acumula en las líneas de falla con el tiempo a medida que las placas tectónicas rozan entre sí. Cuando finalmente pierden el control, pueden abrirse fallas como esta en Islandia. bartvdd/E+ /Imágenes falsas

Puedes ver un gran efecto de fricción en los terremotos. A medida que las placas tectónicas de la Tierra intentan deslizarse entre sí, pequeños «deslizamientos» provocan pequeños terremotos. Pero a medida que la presión se acumula durante décadas y siglos, también aumenta la fricción. Una vez que la fricción se vuelve demasiado fuerte para la falla, puede producirse un gran terremoto. El terremoto de Alaska de 1964, el más grande en la historia de Estados Unidos, provocó en algunos lugares movimientos horizontales de más de cuatro metros (14 pies).

La fricción también puede generar diversión dramática, como el patinaje sobre hielo. Equilibrar todo tu peso sobre patines crea una presión mucho más alta debajo de sus palas que si estuvieras usando zapatos normales. Esa presión en realidad derrite una fina capa de hielo. El agua resultante actúa como un poderoso lubricante; permite que tu patín se deslice por el hielo. ¡Así que ahora no te deslizas sobre el hielo en sí, sino sobre una fina capa de agua líquida!

Sentimos las fuerzas de fricción todos los días mientras caminamos, conducimos y jugamos. Podemos bajar su arrastre con un lubricante. Pero cada vez que dos superficies están en contacto, la fricción estará ahí para ralentizar las cosas.

Un niño con ropa de invierno patina sobre la superficie congelada de un estanque
El peso de un patinador sobre hielo, concentrado en la hoja delgada del patín, derrite ligeramente el hielo debajo de él. La fina capa de agua que se forma disminuye la fricción, lo que permite que el patinador se deslice por la superficie. Imágenes de Adam y Kev/DigitalVision/Getty

Publicaciones relacionadas

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Botón volver arriba

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies