Utilizando sensores de fuerza y de movimiento, se puede realizar en el laboratorio una detallada investigación sobre la fuerza de rozamiento al deslizamiento.

Los experimentos permiten diferenciar entre una fuerza de rozamiento estática, igual a la fuerza aplicada al objeto mientras éste aún no desliza, y una fuerza  de rozamiento al deslizamiento dinámica, que se ejerce entre la superficie y el cuerpo cuando éste último desliza (para un cuerpo dado y una determinada superficie, la fuerza de rozamiento dinámica  es prácticamente constante durante el deslizamiento, con independencia de la mayor o menor velocidad del objeto)

También se puede registrar con mucha claridad el pico de fuerza necesario (mayor que la fuerza de rozamiento al deslizamiento) para poner en movimiento al objeto.

Clic aquí para ver los detalles de este experimento.

Una ampliación interesante de esta investigación consiste en repetir el experimento incrementando paulatinamente la magnitud de la fuerza de apoyo del  bloque encima de la mesa.

Los estudiantes colocan pesas encima del bloque de madera y determinan la fuerza de rozamiento al deslizamiento para distintos valores de la fuerza de interacción entre las superficies en contacto. Así, pueden analizar la relación entre la fuerza de rozamiento y la fuerza normal, es decir, contrastan la ley del rozamiento al deslizamiento (f_r=μ·N) y obtienen el coeficiente de rozamiento μ.

Clic aquí para ver el desarrollo de este experimento.

Las gráficas experimentales mostradas un poco más arriba enseñan que para poner en movimiento un objeto que va deslizar encima de una superficie horizontal es necesario ejercer una fuerza mayor que la que se precisa luego para mantener ese movimiento (Para observar visualmente el pico que alcanza la fuerza aplicada en el momento de arrancar el objeto se puede, simplemente, tirar del objeto con un dinamómetro).

El objeto ha de acelerar para iniciar su movimiento (desde un estado inicial de reposo), pero el movimiento posterior puede ser uniforme, si se aplica una fuerza igual a la fuerza de rozamiento al deslizamiento.

La animación Modellus adjunta refleja este concepto y establece una correspondencia entre el movimiento real del objeto filmado y el de un objeto virtual que obedece a las leyes del rozamiento (en este caso, la correspondencia no tiene en cuenta los valores reales de la fuerza -muy difícil de medir con el dinamómetro-, sino que se ha exagerado el pico en la representación vectorial de la fuerza de rozamiento del objeto virtual)

Clic aquí descarga la animación para Modellus 2.5 (32 bits). Clic aquí  para Modellus 3 (64 bits)

Índice