1.1.3.- La força de fricció
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Taula 1. Coeficients de fricció entre diferents materials (Font Wikipedia) |
La força d'interacció entre dues superfícies (sabatilles i el terra per exemple), es deguda a les irregularitats i imperfeccions de les superfícies i per tant depèn de les característiques de les superfícies de contacte. Aquesta força s'anomena força de fricció o fregament i apareix entre dues superfícies que llisquen o intenten lliscar entre elles.
Quan les superfícies estan en repòs, es diu que existeix una força de fricció estàtica, 
. Experimentalment es pot observar que aquesta força pot variar des de 0 fins a un valor màxim, 
, que és proporcional a la força normal que fa una superfície sobre l'altra. Així
on la constant de proporcionalitat
és el coeficient de fricció estàtica i 
la força normal. Aquest coeficient, tal com mostra la Taula 1, depèn de al naturalesa del material de les superfícies en contacte.
En general, la força de fricció estàtica tindrà un valor donat per l'equació
. Experimentalment es pot observar que aquesta força pot variar des de 0 fins a un valor màxim, , que és proporcional a la força normal que fa una superfície sobre l'altra. Així  |
on la constant de proporcionalitat
és el coeficient de fricció estàtica i la força normal. Aquest coeficient, tal com mostra la Taula 1, depèn de al naturalesa del material de les superfícies en contacte.En general, la força de fricció estàtica tindrà un valor donat per l'equació
 |
(1) |
Quan hi ha un moviment entre les superfícies, apareix una força de fregament dinàmica o cinètica,
, donada per  |
(2) |
on
és el coeficient de fregament dinàmic i la força normal. La Taula 1 mostra com també aquest coeficient depèn de la naturalesa del material de les superfícies de contacte. 
Qüestions
8 Trobeu tres situacions en les quals actua la fricció estàtica i tres situacions en què actua la fricció cinètica. Feu un esquema de les diferents situacions, dibuixeu la força de fricció en cada cas i justifiqueu-la.
9 La fricció, encara que és una força que s'oposa al moviment, per què és necessària per poder caminar o per poder córrer? Expliqueu també per què és necessària per anar en bici, per poder prendre un revolt o per aturar-se.
10 El coeficient estàtic de les sabatilles d'un corredor de la prova dels 10000 metres i el terra és de 0,4. El corredor té un pes de 620 N. Feu un dibuix de les forces que actuen sobre el peu-sabatilla del corredor i calculeu la força de fricció estàtica. 
11 Expliqueu tres situacions en les quals és desitjable minimitzar la fricció.
11 Expliqueu tres situacions en les quals és desitjable minimitzar la fricció.
12 Una esquiadora de 600 N de pes, amb els esquis acabats d'encerar, està aturada damunt la neu. Una amiga l'empeny i provoca que es mogui.
a) Quin és el valor mínim de la força que ha de fer l'amiga per aconseguir moure l'esquiadora?
DADA: tingueu en comptes les dades de la Taula1.b) Un cop en moviment, quin és ara el valor de la força de fregament?
13 El disc amb què es juga a l'hoquei sobre gel té un pes aproximat de 1,6 N i el coeficient de fregament dinàmic d'aquest amb el gel és de 0,05.
a) Quin és el valor de la força de fregament?
b) Si el coeficient estàtic de fregament és de 0,06, quina ha de ser la força mínima que cal fer amb l'stick per a posar-lo en moviment?
Llicenciat sota la Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 License