¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética?
El coeficiente de fricción cinética es una variable sin unidad basada en propiedades del material utilizadas para calcular la fuerza de la fricción deslizante. Es aplicable a la mecánica clásica de los objetos rígidos. Multiplicar el coeficiente de fricción cinética por la fuerza normal sobre un objeto dará la fuerza de la fricción cinética. La fricción cinética, por lo tanto, depende solo de las propiedades del material y la fuerza normal sobre un objeto.
Es importante tener en cuenta que el coeficiente de fricción cinética es un concepto de mecánica clásica y parte de una teoría producida a partir de observaciones experimentales. La mecánica clásica fue desarrollada en gran medida por el físico británico Isaac Newton y sus contemporáneos en el siglo XVII. El sujeto trata sobre la interacción de objetos grandes que se mueven a velocidades relativamente bajas. En particular, la mecánica clásica de los sólidos rígidos se aplica a este coeficiente. Esta subdisciplina de la mecánica clásica puede describir la fricción resultante de dos sólidos deslizantes AGse encuentran entre sí, e ignora las fuerzas producidas por cualquier fluido.
Dentro de este dominio, el coeficiente de fricción cinética puede proporcionar predicciones muy precisas. Si se deben considerar los fluidos, se debe introducir el campo de la mecánica de fluidos. Si las escalas involucradas son extremadamente pequeñas, la mecánica cuántica puede abordar las complicaciones asociadas.
La fuerza producida por la fricción cinética es igual al producto de dos variables. El primero es el coeficiente de fricción cinética, y el segundo es la fuerza normal. Una fuerza normal es la fuerza proporcionada por la superficie de un objeto para evitar que otro objeto se mueva a través de él. En el caso de la gravedad, es la fuerza vertical desde el suelo la que evita que los objetos caigan más abajo. La fuerza siempre es igual al peso gravitacional de un objeto en contacto con el suelo; Por lo tanto, un objeto puede permanecer en reposo porque el gravitacionalLa fuerza se cancela exactamente por la fuerza normal.
La fórmula para la fricción cinética no incluye la velocidad o el tamaño de un objeto. Esto significa que la fuerza de fricción en un objeto deslizante es independiente de lo rápido que se mueve. La fuerza de fricción en una caja será la misma, ya sea que se deslice a una milla o kilómetro por hora o dos. Del mismo modo, la fuerza no depende del área de un objeto en contacto con el suelo. Será lo mismo si una caja es plana, ancha o alta y delgada.
El coeficiente de fricción cinética en sí es una propiedad empírica de los materiales involucrados. Esto significa que es solo una cuestión de qué materiales componen las dos superficies de contacto. Además, tales coeficientes se derivan del experimento en lugar de la teoría. El coeficiente de fricción cinética se denota típicamente por la letra griega mu con el subíndice k .
Dados materiales idénticos, la fuerza de la fricción cinética solo depende de la fuerza normalaplicado a un objeto. En el caso de la gravedad en la superficie de la Tierra, la fuerza solo dependerá de la masa de un objeto. Los objetos más pesados tienen una fricción proporcionalmente más deslizante que los objetos más ligeros.