¿Cuál es el coeficiente de fricción?
La fricción es la fuerza resistiva que produce calor generada por el movimiento de dos superficies de contacto entre sí. Es indirectamente el producto de una de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas. La fricción de un sistema es imposible de predeterminar estrictamente de los primeros principios teóricos. Matemáticamente, la expresión de fricción incluye una sola constante que incorpora todos los factores causales: un coeficiente de fricción (COF), simbolizado por la letra griega, μ. La ecuación simplemente se escribe F x = μ x f, donde F x define la forma y la medida de la fricción, mientras que F es la fuerza perpendicular o "normal" ejercida por ambas superficies, una contra la otra.
Todos los coeficientes de la fricción son cantidades escalares y sin dimensiones; Los factores que contribuyen individuales resisten la explicación completa o la cuantificación. La fuerza fundamental responsable de la mayoría de la fricción también es la que permite la formación de enlaces químicos: el Force electrostáticomi. En consideración inicial, puede parecer que la gravedad es la fuente de fricción, ya que la fuerza descendente debido a la gravedad es la fuente de la variable F. En realidad, el coeficiente es una medida de la "adhesiva" entre las dos superficies, y eso se determina a nivel microscópico por las cargas eléctricas que tienden a evitar el movimiento al "unirlas" juntas. Tal vinculación es una característica de los adhesivos utilizados para cementar dos superficies juntas.
que este es el caso está bien ilustrado por el polímero moderno, el politetrafluoroetileno (PTFE). Mejor conocido con su marca DuPont ™, TEFLON®, PTFE exhibe solo las fuerzas electrostáticas de dispersión de Londres muy débiles. Esto le da a PTFE un coeficiente de fricción entre los "tres mejores" conocidos, aproximadamente 0.05-0.10. Si el coeficiente de fricción fuera producto de la gravedad, la química de las superficies nomateria, y las sustancias que no serían tan importantes como ellos.
Hay formas de reducir la fricción sin, en cierto sentido, cambiar los materiales de los que se realizan las superficies. El coeficiente de fricción para un sistema puede disminuir efectivamente al proporcionar una capa delgada de lubricante. Alternativamente, a menudo es posible reducir la fricción insertando una manta de gas entre las superficies, lo que disminuye el peso aparente de la superficie en la parte superior y elimina los defectos de fabricación, como la rugosidad de la superficie. El cambio en el peso efectivo reduce la fuerza normal, mientras que la falta de defectos cambia el coeficiente de fricción; Ambos bajan matemáticamente la fuerza de fricción resultante. Los ingenieros han utilizado el fenómeno de la capa de gas para desarrollar aerodeos para viajar a través de superficies terrestres y de agua.