Calculadora de fuerza de fricción
Fuerza de fricción F = μ × N. Calcula la fricción a partir de la masa sobre una superficie horizontal, el coeficiente y si el cuerpo se moverá, con fricción estática y cinética.
¿Qué es la fricción?
La fricción, también llamada rozamiento, es la fuerza entre dos superficies en contacto que se opone al deslizamiento. Para superficies secas es proporcional a la fuerza normal que las comprime: Fs = μ × N. La constante μ es el coeficiente de fricción y no tiene unidad.
Fricción estática y cinética
Al empezar a empujar un cuerpo en reposo, la fricción aumenta hasta igualar el empuje y el cuerpo permanece inmóvil. Esta fricción estática tiene un máximo de μs × N. Cuando el empuje supera ese límite, el cuerpo empieza a deslizar y la fricción baja a μk × N. El coeficiente cinético suele ser menor que el estático y puede igualarlo en algunas superficies. Por eso cuesta más iniciar el movimiento que mantenerlo.
Sobre una superficie horizontal
Para un cuerpo apoyado en un suelo horizontal, la fuerza normal es igual al peso: N = m × g. La fuerza de fricción es entonces Fs = μ × m × g.
Ejemplo
Una caja de 10 kg reposa sobre un suelo horizontal. Se toma un coeficiente estático de 0,4, uno cinético de 0,3 y g = 10 m/s². La fuerza normal es 100 N y la fricción estática máxima es 40 N. Con un empuje de 30 N, la caja no se mueve y la fricción es 30 N. Con 50 N desliza: la fricción cinética es 30 N, la fuerza neta 20 N y la aceleración 20 / 10 = 2 m/s².
Límites
La fórmula corresponde a superficies secas. Los cojinetes lubricados, la resistencia a la rodadura y la resistencia del aire o del agua siguen otras relaciones. Los coeficientes cambian mucho con el estado de las superficies, por lo que la calculadora no ofrece una tabla: toma el valor del enunciado o de una medición.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la fuerza de fricción?
Para una masa de ejemplo de 10 kg que desliza sobre una superficie horizontal, con coeficiente cinético 0,3 y gravedad 9,80665 m/s², la fuerza de fricción es 29,42 N. Se multiplica la fuerza normal por el coeficiente de ejemplo. Este modelo de deslizamiento en seco no cubre cojinetes lubricados, resistencia a la rodadura ni resistencia de fluidos.
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