ENUNCIADO HISTÓRICO DE LAS LEYES DEL ROZAMIENTO AL DESLIZAMIENTO


 

Las fuerzas de rozamiento están presentes en casi todos los fenómenos que observamos. Intervienen en el movimiento de objetos en el seno de fluidos (como, por ejemplo, el aire o el agua), cuando se produce deslizamiento de un objeto sobre otro, cuando un objeto rueda sobre una superficie, etc.

     

Aunque se limite el estudio al rozamiento por deslizamiento, la interpretación de las fuerzas de rozamiento es muy compleja, como se observa a considerar los procesos de rozamiento a escala microscópica. El perfil de las superficies dista mucho de ser plano y el área real de las superficies en contacto es mucho menor que el que aparenta a escala macroscópica. Se producen adherencias entre las zonas en contacto y, con el deslizamiento, se deforman esas zonas. A escala atómica, estas adherencias y deformaciones se relacionan con interacciones de los átomos y/o las moléculas de la superficie del objeto con otros átomos y/o otras moléculas de la superficie sobre la que desliza. Se pueden producir roturas y nuevas formaciones de enlaces químicos, etc.

 
     

Debido a estas complicaciones no hay una teoría exacta del rozamiento al deslizamiento. Las leyes del mismo son empíricas y consideran una fuerza global o macroscópica de rozamiento al deslizamiento que representa a la resultante de las múltiples interacciones ejercidas entre las superficies. La búsqueda de leyes que puedan expresar esta fuerza global de rozamiento comienza históricamente con Leonardo da Vinci (1452-1519), que investigó el movimiento de un bloque rectangular, deslizando sobre una superficie plana. Este estudio de Leonardo pasó desapercibido.

 

El físico francés Guillaume Amontons (1663-1705) "re-redescubrió" en el siglo XVII de las leyes del rozamiento. Estudió el deslizamiento seco de dos superficies planas y planteó las siguientes conclusiones:

 

  • La fuerza de rozamiento se opone al movimiento de un bloque que desliza sobre un plano.

• La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque.

• La fuerza de rozamiento no depende del área aparente de contacto.

 
Medio siglo después, Coulomb (1736-1806), añadió una propiedad más:
 
  • Una vez empezado el movimiento, la fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad.