¿Qué es la fricción rodante?
La fricción de rodadura es una fuerza resistiva que actúa para disminuir el movimiento de una esfera, cilindro o rueda que se desplaza en línea recta sobre una superficie nivelada. Esta fuerza es en gran parte el resultado de las propiedades materiales del objeto y la superficie con la que está en contacto. Las deformaciones o irregularidades en el objeto o la superficie son factores importantes que afectan la magnitud de la fricción de rodadura, como es el área de contacto entre los dos.
Hay pequeñas irregularidades en la superficie de la mayoría de las cosas, sin importar cuán lisas puedan parecer. Cuando un objeto en reposo está en contacto con una superficie, estas irregularidades se atrapan entre sí, resistiendo el movimiento. Esto es fricción estática.
La cantidad de fuerza aplicada a un objeto para iniciar el movimiento debe ser suficiente para superar la fricción estática. Para permanecer en movimiento, un objeto en movimiento debe superar la resistencia causada por las irregularidades. Esta resistencia es la fricción cinética.
Cuando los materiales que componen un objeto y una superficie son relativamente rígidos, hay poca deformidad en la forma del objeto o elasticidad de la superficie. En este caso, los factores principales que determinan la fricción de rodadura son la fricción estática o cinética y la fricción molecular. La fricción molecular no es producto de irregularidades de la superficie, sino de enlaces químicos e interacciones eléctricas.
Los materiales menos rígidos pueden permitir que el objeto o la superficie se deformen en forma o elásticos debido a su interacción. Un objeto como un neumático o una pelota de baloncesto puede deformarse a medida que rueda. El cambio en la forma de un objeto blando que se mueve sobre una superficie dura aumenta el área de contacto del objeto con la superficie. La fricción cinética aumenta, y la magnitud de la fricción de rodadura también aumenta.
Si la superficie sobre la que viaja un objeto es suave o elástica, el objeto se hundirá en la superficie y deberá abrirse paso. Esto se conoce como efecto de arado y es el componente principal de la fricción de rodadura en esta circunstancia. La fuerza de resistencia no se distribuye uniformemente sobre el área de contacto con el objeto. La deformación de la superficie es mayor en la dirección del movimiento del objeto. Esto, en efecto, aumenta la fricción estática y, por lo tanto, la fricción de rodadura.
Si tanto el objeto como la superficie son elásticos, la interacción entre los dos es relativa y puede manipularse para obtener el resultado deseado. La deformación de la forma de un objeto puede hacer que la elasticidad de la superficie sea más manejable. A menudo es más fácil conducir un automóvil a través de tierra blanda si las llantas del automóvil están menos infladas, por ejemplo.