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ENUNCIADO HISTÓRICO DE LAS LEYES DEL ROZAMIENTO AL DESLIZAMIENTO |
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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.
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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. |
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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. |
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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: |
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• 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. |
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Medio siglo después,
Coulomb
(1736-1806), añadió una propiedad más: |
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• Una vez empezado
el movimiento, la fuerza de rozamiento es
independiente de la velocidad. |
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