12 diferencias entre un amigo normal y un amigo sueco



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1.

A amigo normal espera que salgas y hagas algo cuando salgas un viernes por la noche.
A Amigo sueco está completamente bien con venir a ver På Spåret y comer chips OLW.

2.

A amigo normal cree que está completamente bien comprar rollos de canela listos para usar.
A Amigo sueco te juzgará en silencio por no servirla "hembakade kanelbullar.”

3.

A amigo normal es consciente de que no toda la tierra es apta para caminar.
A Amigo sueco piensa que puede caminar a todas partes y piensa que es ridículo que no todo el mundo lo haya hecho "allemansrätten.”

4.

A amigo normal te compra una bebida cuando es tu cumpleaños.
A Amigo sueco viene con una botella de Absolut Vodka y se asegura de que hagas tantas tomas como puedas en förfesten y te pasas el resto de la noche vomitando tus tripas fuera del club.

5.

A amigo normal dice que sí si le está ofreciendo algo de comer.
A Amigo sueco moriría de hambre antes de no rechazar su oferta al menos dos veces.

6.

A amigo normal sirve comida y alcohol cuando te invita a una fiesta de cumpleaños.
A Amigo sueco le pide que pase por Systembolaget y traiga sus propias botellas para asegurarse de que haya suficiente para todos.

7.

A amigo normal te llevará a casa después de la escuela y te invitará a cenar con su familia.
A Amigo sueco te dejará esperar en su habitación mientras ella está cenando abajo.

8.

A amigo normal se mete en discusiones contigo cuando tiene que hacerlo.
A Amigo sueco es la primera en evitar un tema que es propenso a crear "dålig stämning" entre ustedes dos y más bien sacrifica su libertad para expresar su opinión.

9.

A amigo normal aparecerá cinco minutos más tarde de la hora en que decidió reunirse.
A Amigo sueco se presentará quince minutos antes y lo llamará cinco minutos antes de la hora programada para preguntarle dónde se encuentra.

10.

A amigo normal comparte sus historias personales después de que se conocen desde hace unos meses.
A Amigo sueco podría compartir algunos pensamientos internos con usted después de que se conocen desde hace diez años.

11.

A amigo normal le dirá cuando algo anda mal.
A Amigo sueco se mantiene callado y evita discusiones incómodas hasta que el problema desaparece.

12.

A amigo normal te dirá que te ama cuando esté sobria.
A Amigo sueco sólo expresará verbalmente su afecto por ti después de una intensa cantidad de groggar.


¿Cómo es ser niño en Suecia? A continuación, se ofrece una breve descripción general del sistema escolar sueco, cuáles son los derechos del niño y qué hacen los niños en Suecia en su tiempo libre.

Desde 1842, todos los niños de Suecia tienen derecho a ir a la escuela, por ley. Hoy son diez años de escolaridad obligatoria, divididos en cuatro etapas: förskoleklass ("Año preescolar", año 0), lågstadiet (años 1-3), mellanstadiet (años 4-6) y högstadiet (años 7-9). La mayoría de los niños luego pasan a la opción gimnasio (escuela secundaria superior, o el equivalente de la escuela secundaria estadounidense - años 10-12) y se gradúan cuando tienen 18-19.

A los niños que tienen entre 6 y 13 años se les ofrece cuidado fuera de la escuela antes y después del horario escolar. La educación obligatoria también incluye sameskolor (Escuelas Sami) para niños del pueblo indígena Sami.


¿Cuál es la mejor diferencia de edad para el esposo y la esposa?

Al casarse con una mujer 15 años más joven, los hombres Sami preindustriales maximizaron su descendencia sobreviviente.

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Los hombres se casan con mujeres más jóvenes y las mujeres prefieren casarse con hombres mayores, en general. Pero, ¿es la cultura, la genética o el medio ambiente lo que impulsa esa elección, y existe una diferencia de edad óptima? Una nueva investigación muestra que, al menos para el pueblo Sami de la Finlandia preindustrial, los hombres deberían casarse con una mujer casi 15 años menor que ella para maximizar sus posibilidades de tener la mayor cantidad de descendientes que sobrevivan.

"Estudiamos cómo la diferencia de edad de los padres al casarse afectó el éxito reproductivo [de las familias] entre las personas sami que se casaron sólo una vez en su vida", dice el ecologista Samuli Helle de la Universidad de Turku en Finlandia. "Descubrimos que casarse con mujeres 14,6 años más jóvenes maximizaba el éxito reproductivo de por vida de los hombres, en otras palabras, el número de descendientes que sobreviven hasta los 18 años".

Los investigadores hicieron esto examinando los registros eclesiásticos de 700 matrimonios de las poblaciones de Utsjoki, Inari y Enontekiö de los siglos XVII al XIX (para eliminar los efectos de la medicina moderna en la supervivencia infantil).

Sin embargo, solo el 10 por ciento de estos matrimonios fueron entre hombres y mujeres con esa diferencia de edad óptima. El lapso varió desde hombres que se casaron con mujeres hasta 20 años mayores hasta mujeres que se casaron con hombres hasta 25 años más, la diferencia de edad promedio entre marido y mujer fue de tres años. Las costumbres matrimoniales o la disponibilidad de renos para mantener a una nueva familia (los sami son pastores de renos) podrían ser la razón por la que más matrimonios sami no mostraron la diferencia de edad óptima, dice Helle.

En última instancia, es la edad a la que la mujer comienza a tener hijos lo que es el factor más importante para la supervivencia, dice el artículo en Letras de biología sugiere: Las mujeres más jóvenes, en general, tienen hijos más sanos. Casarse con una mujer mayor o un hombre mucho mayor resultó ser lo más perjudicial para el éxito reproductivo.

Otra investigación en la Suecia actual ha demostrado que la pareja reproductiva ideal es que un hombre se case con una mujer seis años menor que él. Pero las limitaciones culturales del matrimonio pueden haber cambiado. "La riqueza era el factor más importante en un matrimonio [Sami]", señala Helle. "El amor casi no jugó ningún papel en eso".


Dos formas de expresar posesión

Hay dos formas de expresar posesión en inglés: have o have got.

¿Tienes un coche?
¿Tienes un coche?
No tiene amigos.
No tiene amigos.
Tiene una hermosa casa nueva.
Tiene una hermosa casa nueva.

Si bien ambas formas son correctas (y aceptadas tanto en inglés británico como en inglés americano), have got (have you got, he not got, etc.) es generalmente la forma preferida en inglés británico, mientras que la mayoría de los hablantes de inglés americano emplean have (tu tienes, el no tiene etc.)


Contenido

  • 1 Historia
  • 2 leyes de fricción seca
  • 3 Fricción seca
    • 3.1 Fuerza normal
    • 3.2 Coeficiente de fricción
      • 3.2.1 Coeficientes de fricción aproximados
    • 3.3 Fricción estática
    • 3.4 Fricción cinética
    • 3.5 Ángulo de fricción
    • 3.6 Fricción a nivel atómico
    • 3.7 Limitaciones del modelo de Coulomb
      • 3.7.1 Coeficiente de fricción "negativo"
    • 3.8 Simulación numérica del modelo de Coulomb
    • 3.9 Fricción seca e inestabilidades
  • 4 Fricción de fluidos
  • 5 Fricción lubricada
  • 6 Fricción de la piel
  • 7 Fricción interna
  • 8 Fricción por radiación
  • 9 Otros tipos de fricción
    • 9.1 Resistencia a la rodadura
    • 9.2 Fricción de frenado
    • 9.3 Efecto triboeléctrico
    • 9.4 Fricción de la correa
  • 10 Reducir la fricción
    • 10.1 Dispositivos
    • 10.2 Lubricantes
  • 11 Energía de fricción
    • 11.1 Trabajo de fricción
  • 12 aplicaciones
    • 12.1 Transporte
    • 12.2 Medida
    • 12.3 Uso doméstico
  • 13 Véase también
  • 14 referencias
  • 15 Enlaces externos

Los griegos, incluidos Aristóteles, Vitruvio y Plinio el Viejo, estaban interesados ​​en la causa y la mitigación de la fricción. [8] Eran conscientes de las diferencias entre la fricción estática y cinética con Themistius afirmando en 350 A.D. que "es más fácil promover el movimiento de un cuerpo en movimiento que mover un cuerpo en reposo". [8] [9] [10] [11]

Las leyes clásicas de la fricción deslizante fueron descubiertas por Leonardo da Vinci en 1493, un pionero en tribología, pero las leyes documentadas en sus cuadernos no se publicaron y permanecieron desconocidas. [12] [13] [14] [15] [16] [17] Estas leyes fueron redescubiertas por Guillaume Amontons en 1699 [18] y se conocieron como las tres leyes de Amonton de fricción seca. Amontons presentó la naturaleza de la fricción en términos de irregularidades de la superficie y la fuerza requerida para levantar el peso presionando las superficies juntas. Esta visión fue elaborada con más detalle por Bernard Forest de Bélidor [19] y Leonhard Euler (1750), quienes derivaron el ángulo de reposo de un peso en un plano inclinado y distinguieron por primera vez entre fricción estática y cinética. [20] John Theophilus Desaguliers (1734) reconoció por primera vez el papel de la adhesión en la fricción. [21] Las fuerzas microscópicas hacen que las superficies se peguen, propuso que la fricción era la fuerza necesaria para romper las superficies adheridas.

Charles-Augustin de Coulomb (1785) desarrolló aún más la comprensión de la fricción. [18] Coulomb investigó la influencia de cuatro factores principales en la fricción: la naturaleza de los materiales en contacto y sus revestimientos superficiales, la extensión del área de la superficie, la presión (o carga) normal y el tiempo que permanecieron las superficies. en contacto (tiempo de reposo). [12] Coulomb consideró además la influencia de la velocidad de deslizamiento, la temperatura y la humedad, con el fin de decidir entre las diferentes explicaciones sobre la naturaleza de la fricción que se habían propuesto. La distinción entre fricción estática y dinámica se hace en la ley de fricción de Coulomb (ver más abajo), aunque esta distinción ya fue establecida por Johann Andreas von Segner en 1758. [12] El efecto del tiempo de reposo fue explicado por Pieter van Musschenbroek (1762 ) considerando las superficies de los materiales fibrosos, con fibras que se engranan, lo que lleva un tiempo finito en el que aumenta la fricción.

John Leslie (1766–1832) notó una debilidad en las opiniones de Amontons y Coulomb: si la fricción surge de un peso que se levanta en el plano inclinado de asperezas sucesivas, ¿por qué entonces no se equilibra al descender la pendiente opuesta? Leslie se mostró igualmente escéptico sobre el papel de la adhesión propuesto por Desaguliers, que en general debería tener la misma tendencia a acelerar que a retardar el movimiento. [12] En opinión de Leslie, la fricción debe verse como un proceso de aplanamiento dependiente del tiempo, presionando hacia abajo las asperezas, que crea nuevos obstáculos en lo que antes eran cavidades.

Arthur Jules Morin (1833) desarrolló el concepto de fricción por deslizamiento versus fricción por rodadura. Osborne Reynolds (1866) derivó la ecuación del flujo viscoso. Esto completó el modelo empírico clásico de fricción (estático, cinético y fluido) comúnmente utilizado hoy en día en ingeniería. [13] En 1877, Fleeming Jenkin y J. A. Ewing investigaron la continuidad entre la fricción estática y cinética. [22]

El foco de la investigación durante el siglo XX ha sido comprender los mecanismos físicos detrás de la fricción. Frank Philip Bowden y David Tabor (1950) demostraron que, a nivel microscópico, el área real de contacto entre superficies es una fracción muy pequeña del área aparente. [14] Esta área real de contacto, causada por asperezas aumenta con la presión. El desarrollo del microscopio de fuerza atómica (hacia 1986) permitió a los científicos estudiar la fricción a escala atómica, [13] mostrando que, en esa escala, la fricción seca es el producto del esfuerzo cortante entre superficies y el área de contacto. Estos dos descubrimientos explican la primera ley de Amonton (debajo), la proporcionalidad macroscópica entre la fuerza normal y la fuerza de fricción estática entre superficies secas.

La propiedad elemental de la fricción deslizante (cinética) se descubrió mediante experimentos en los siglos XV al XVIII y se expresó como tres leyes empíricas:

  • Primera ley de Amontons: La fuerza de fricción es directamente proporcional a la carga aplicada.
  • Segunda ley de Amontons: La fuerza de fricción es independiente del área aparente de contacto.
  • Ley de fricción de Coulomb: La fricción cinética es independiente de la velocidad de deslizamiento.

La fricción seca resiste el movimiento lateral relativo de dos superficies sólidas en contacto. Los dos regímenes de fricción seca son 'fricción estática' ("fricción") entre superficies que no se mueven, y friccion kinetica (a veces llamado fricción por deslizamiento o fricción dinámica) entre superficies en movimiento.

La fricción de Coulomb, que lleva el nombre de Charles-Augustin de Coulomb, es un modelo aproximado que se utiliza para calcular la fuerza de la fricción en seco. Se rige por el modelo:

La fuerza de fricción siempre se ejerce en una dirección que se opone al movimiento (para la fricción cinética) o al movimiento potencial (para la fricción estática) entre las dos superficies. Por ejemplo, una piedra rizada que se desliza por el hielo experimenta una fuerza cinética que la frena. Como ejemplo de movimiento potencial, las ruedas motrices de un automóvil que acelera experimentan una fuerza de fricción que apunta hacia adelante; si no lo hicieran, las ruedas girarían y la goma se deslizaría hacia atrás a lo largo del pavimento. Tenga en cuenta que no es la dirección de movimiento del vehículo a la que se oponen, es la dirección del (potencial) deslizamiento entre el neumático y la carretera.

Fuerza normal

Si una el objeto está en una superficie nivelada y la fuerza que tiende a hacer que se deslice es horizontal, la fuerza normal N < displaystyle N ,> entre el objeto y la superficie es solo su peso, que es igual a su masa multiplicada por la aceleración debida a la gravedad terrestre, gramo. Si el el objeto está en una superficie inclinada como en un plano inclinado, la fuerza normal es menor, porque menos fuerza de gravedad es perpendicular a la cara del plano. Por lo tanto, la fuerza normal y, en última instancia, la fuerza de fricción, se determina mediante análisis vectorial, generalmente mediante un diagrama de cuerpo libre. Dependiendo de la situación, el cálculo de la fuerza normal puede incluir fuerzas distintas de la gravedad.

Coeficiente de fricción

los coeficiente de fricción (COF), a menudo simbolizado por la letra griega µ, es un valor escalar adimensional que describe la relación entre la fuerza de fricción entre dos cuerpos y la fuerza que los empuja juntos. El coeficiente de fricción depende de los materiales utilizados, por ejemplo, el hielo sobre acero tiene un bajo coeficiente de fricción, mientras que el caucho sobre pavimento tiene un alto coeficiente de fricción. Los coeficientes de fricción varían desde casi cero hasta más de uno. Es un axioma de la naturaleza de la fricción entre superficies metálicas que es mayor entre dos superficies de metales similares que entre dos superficies de metales diferentes; por lo tanto, el latón tendrá un coeficiente de fricción más alto cuando se mueve contra latón, pero menos si se mueve contra latón. acero o aluminio. [23]

Para superficies en reposo entre sí μ = μ s < displaystyle mu = mu _ < mathrm > ,>, donde μ s < displaystyle mu _ < mathrm > ,> es el coeficiente de fricción estática. Suele ser más grande que su contraparte cinética. El coeficiente de fricción estática exhibido por un par de superficies en contacto depende de los efectos combinados de las características de deformación del material y la rugosidad de la superficie, los cuales tienen su origen en la unión química entre átomos en cada uno de los materiales a granel y entre las superficies del material y cualquier material adsorbido. Se sabe que la fractalidad de las superficies, un parámetro que describe el comportamiento de escala de las asperezas superficiales, juega un papel importante en la determinación de la magnitud de la fricción estática. [1]

Arthur Morin introdujo el término y demostró la utilidad del coeficiente de fricción. [12] El coeficiente de fricción es una medida empírica: debe medirse experimentalmente y no se puede encontrar mediante cálculos. [24] Las superficies más rugosas tienden a tener valores efectivos más altos. Tanto los coeficientes de fricción estáticos como cinéticos dependen del par de superficies en contacto, para un par de superficies dado, el coeficiente de fricción estática es por lo general mayor que el de la fricción cinética, en algunos conjuntos los dos coeficientes son iguales, como el teflón sobre teflón.

La mayoría de los materiales secos en combinación tienen valores de coeficiente de fricción entre 0,3 y 0,6. Los valores fuera de este rango son más raros, pero el teflón, por ejemplo, puede tener un coeficiente tan bajo como 0.04. Un valor de cero significaría que no hay fricción en absoluto, una propiedad esquiva. El caucho en contacto con otras superficies puede producir coeficientes de fricción de 1 a 2. Ocasionalmente se mantiene que µ es siempre [1] Por ejemplo, un pasador de cobre que se desliza contra una placa de cobre gruesa puede tener un COF que varía de 0,6 a bajas velocidades ( metal deslizándose contra metal) por debajo de 0,2 a altas velocidades cuando la superficie de cobre comienza a fundirse debido al calentamiento por fricción. La última velocidad, por supuesto, no determina el COF de forma única, si el diámetro del pasador aumenta de modo que el calentamiento por fricción se elimine rápidamente, la temperatura desciende, el pasador permanece sólido y el COF se eleva al de una prueba de 'baja velocidad'. . [ cita necesaria ]

Coeficientes de fricción aproximados

Materiales Fricción estática, μ s < displaystyle mu _ < mathrm >,> Fricción cinética / deslizante, μ k < displaystyle mu _ < mathrm >,>
Seco y limpio Lubricado Seco y limpio Lubricado
Aluminio Acero 0.61 [25] 0.47 [25]
Aluminio Aluminio 1.05-1.35 [25] 0.3 [25] 1.4 [25] -1.5 [26]
Oro Oro 2.5 [26]
Platino Platino 1.2 [25] 0.25 [25] 3.0 [26]
Plata Plata 1.4 [25] 0.55 [25] 1.5 [26]
Cerámica de alúmina Cerámica de nitruro de silicio 0,004 (húmedo) [27]
BAM (aleación cerámica AlMgB14) Boruro de titanio (TiB2) 0.04–0.05 [28] 0.02 [29] [30]
Latón Acero 0.35-0.51 [25] 0.19 [25] 0.44 [25]
Hierro fundido Cobre 1.05 [25] 0.29 [25]
Hierro fundido Zinc 0.85 [25] 0.21 [25]
Hormigón Caucho 1.0 0,30 (mojado) 0.6-0.85 [25] 0,45-0,75 (húmedo) [25]
Hormigón Madera 0.62 [25] [31]
Cobre Vidrio 0.68 [32] 0.53 [32]
Cobre Acero 0.53 [32] 0.36 [25] [32] 0.18 [32]
Vidrio Vidrio 0.9-1.0 [25] [32] 0.005–0.01 [32] 0.4 [25] [32] 0.09–0.116 [32]
Líquido sinovial humano Cartílago humano 0.01 [33] 0.003 [33]
Hielo Hielo 0.02-0.09 [34]
Polietileno Acero 0.2 [25] [34] 0.2 [25] [34]
PTFE (teflón) PTFE (teflón) 0.04 [25] [34] 0.04 [25] [34] 0.04 [25]
Acero Hielo 0.03 [34]
Acero PTFE (teflón) 0.04 [25] -0.2 [34] 0.04 [25] 0.04 [25]
Acero Acero 0.74 [25] -0.80 [34] 0.005–0.23 [32] [34] 0.42-0.62 [25] [32] 0.029–0.19 [32]
Madera Metal 0.2–0.6 [25] [31] 0,2 (húmedo) [25] [31] 0.49 [32] 0.075 [32]
Madera Madera 0.25–0.62 [25] [31] [32] 0,2 (húmedo) [25] [31] 0.32–0.48 [32] 0.067–0.167 [32]

En determinadas condiciones, algunos materiales tienen coeficientes de fricción muy bajos. Un ejemplo es el grafito (pirolítico altamente ordenado) que puede tener un coeficiente de fricción por debajo de 0,01. [35] Este régimen de fricción ultrabaja se denomina superlubricidad.

Fricción estática

La fricción estática es la fricción entre dos o más objetos sólidos que no se mueven entre sí. Por ejemplo, la fricción estática puede evitar que un objeto se deslice por una superficie inclinada. El coeficiente de fricción estática, normalmente denotado como μs, suele ser más alto que el coeficiente de fricción cinética. Se considera que la fricción estática surge como resultado de las características de rugosidad de la superficie en múltiples escalas de longitud en superficies sólidas. Estas características, conocidas como asperezas, están presentes hasta las dimensiones de nanoescala y dan como resultado un verdadero contacto sólido a sólido que existe solo en un número limitado de puntos que representan solo una fracción del área de contacto aparente o nominal. [36] La linealidad entre la carga aplicada y el área de contacto real, que surge de la deformación por aspereza, da lugar a la linealidad entre la fuerza de fricción estática y la fuerza normal, encontrada para la fricción típica de tipo Amonton-Coulomb. [37]

Un ejemplo de fricción estática es la fuerza que evita que la rueda de un automóvil se resbale cuando rueda por el suelo. Aunque la rueda está en movimiento, el parche de la llanta en contacto con el suelo está estacionario en relación con el suelo, por lo que es una fricción estática en lugar de cinética.

El valor máximo de fricción estática, cuando el movimiento es inminente, a veces se denomina limitar la fricción, [39] aunque este término no se usa universalmente. [3]

Friccion kinetica

Friccion kinetica, también conocido como fricción dinámica o fricción de deslizamiento, ocurre cuando dos objetos se mueven entre sí y se frotan (como un trineo en el suelo). El coeficiente de fricción cinética se denota típicamente como μk, y suele ser menor que el coeficiente de fricción estática de los mismos materiales. [40] [41] Sin embargo, Richard Feynman comenta que "con metales secos es muy difícil mostrar alguna diferencia". [42] La fuerza de fricción entre dos superficies después de que comienza el deslizamiento es el producto del coeficiente de fricción cinética y la fuerza normal: F k = μ k F n < displaystyle F_= mu _ < mathrm > F_,>. Este es el responsable de la amortiguación de Coulomb de un sistema oscilante o vibratorio.

Los nuevos modelos están comenzando a mostrar cómo la fricción cinética puede ser mayor que la fricción estática. [43] Ahora se entiende que la fricción cinética, en muchos casos, es causada principalmente por la unión química entre las superficies, en lugar de asperezas entrelazadas, [44] sin embargo, en muchos otros casos los efectos de la rugosidad son dominantes, por ejemplo en la fricción entre el caucho y la carretera. . [43] La rugosidad de la superficie y el área de contacto afectan la fricción cinética de los objetos a micro y nanoescala donde las fuerzas del área de la superficie dominan las fuerzas de inercia. [45]

El origen de la fricción cinética a nanoescala se puede explicar por la termodinámica. [46] Al deslizarse, se forma una nueva superficie en la parte posterior de un verdadero contacto deslizante, y la superficie existente desaparece en la parte delantera. Dado que todas las superficies involucran la energía superficial termodinámica, se debe trabajar en la creación de la nueva superficie y la energía se libera en forma de calor al remover la superficie. Por lo tanto, se requiere una fuerza para mover la parte posterior del contacto y se libera calor por fricción en la parte delantera.

Ángulo de fricción

Para ciertas aplicaciones, es más útil definir la fricción estática en términos del ángulo máximo antes del cual uno de los elementos comenzará a deslizarse. Esto se llama ángulo de fricción o ángulo de fricción. Se define como:

dónde θ es el ángulo desde la horizontal y µs es el coeficiente de fricción estático entre los objetos. [47] Esta fórmula también se puede utilizar para calcular µs a partir de medidas empíricas del ángulo de fricción.

Fricción a nivel atómico

Determinar las fuerzas necesarias para mover átomos entre sí es un desafío en el diseño de nanomáquinas. En 2008, los científicos pudieron por primera vez mover un solo átomo a través de una superficie y medir las fuerzas necesarias. Utilizando un vacío ultra alto y una temperatura cercana a cero (5º K), se utilizó un microscopio de fuerza atómica modificado para arrastrar un átomo de cobalto y una molécula de monóxido de carbono a través de superficies de cobre y platino. [48]

Limitaciones del modelo de Coulomb

La aproximación de Coulomb se deriva de los supuestos de que: las superficies están en contacto atómicamente estrecho solo en una pequeña fracción de su área total, que esta área de contacto es proporcional a la fuerza normal (hasta la saturación, que tiene lugar cuando todas las áreas están en contacto atómico) y que la fuerza de fricción es proporcional a la fuerza normal aplicada, independientemente del área de contacto. La aproximación de Coulomb es fundamentalmente una construcción empírica. Es una regla empírica que describe el resultado aproximado de una interacción física extremadamente complicada. El punto fuerte de la aproximación es su sencillez y versatilidad. Aunque la relación entre la fuerza normal y la fuerza de fricción no es exactamente lineal (por lo que la fuerza de fricción no es completamente independiente del área de contacto de las superficies), la aproximación de Coulomb es una representación adecuada de la fricción para el análisis de muchos sistemas físicos.

Cuando las superficies están unidas, la fricción de Coulomb se convierte en una aproximación muy pobre (por ejemplo, la cinta adhesiva resiste el deslizamiento incluso cuando no hay fuerza normal o una fuerza normal negativa). En este caso, la fuerza de fricción puede depender en gran medida del área de contacto. Algunos neumáticos de carreras de arrastre son adhesivos por esta razón. Sin embargo, a pesar de la complejidad de la física fundamental detrás de la fricción, las relaciones son lo suficientemente precisas como para ser útiles en muchas aplicaciones.

Coeficiente de fricción "negativo"

A partir de 2012 [actualización], un solo estudio ha demostrado el potencial de una coeficiente de fricción efectivamente negativo en el régimen de baja carga, lo que significa que una disminución de la fuerza normal conduce a un aumento de la fricción. Esto contradice la experiencia cotidiana en la que un aumento de la fuerza normal conduce a un aumento de la fricción. [49] Esto se informó en la revista. Naturaleza en octubre de 2012 e involucró la fricción encontrada por un lápiz óptico de microscopio de fuerza atómica cuando se arrastra a través de una hoja de grafeno en presencia de oxígeno adsorbido por grafeno. [49]

Simulación numérica del modelo de Coulomb

A pesar de ser un modelo simplificado de fricción, el modelo de Coulomb es útil en muchas aplicaciones de simulación numérica, como sistemas multicuerpo y material granular. Incluso su expresión más simple encapsula los efectos fundamentales de adherencia y deslizamiento que se requieren en muchos casos aplicados, aunque deben diseñarse algoritmos específicos para integrar numéricamente de manera eficiente los sistemas mecánicos con fricción de Coulomb y contacto bilateral o unilateral. [50] [51] [52] [53] [54] Algunos efectos bastante no lineales, como las llamadas paradojas de Painlevé, pueden encontrarse con la fricción de Coulomb. [55]

Fricción seca e inestabilidades

La fricción seca puede inducir varios tipos de inestabilidades en los sistemas mecánicos que muestran un comportamiento estable en ausencia de fricción. [56] Estas inestabilidades pueden ser causadas por la disminución de la fuerza de fricción con una velocidad de deslizamiento creciente, por la expansión del material debido a la generación de calor durante la fricción (las inestabilidades termoelásticas), o por los efectos dinámicos puros del deslizamiento de dos materiales elásticos. (las inestabilidades de Adams-Martins). Estos últimos fueron descubiertos originalmente en 1995 por George G. Adams y João Arménio Correia Martins para superficies lisas [57] [58] y luego se encontraron en superficies rugosas periódicas. [59] En particular, se cree que las inestabilidades dinámicas relacionadas con la fricción son responsables del chirrido de los frenos y el 'canto' de un arpa de vidrio, [60] [61] fenómenos que involucran batazos y resbalones, modelados como una caída del coeficiente de fricción con velocidad. [62]

Un caso prácticamente importante es la auto-oscilación de las cuerdas de instrumentos de arco como el violín, violonchelo, zanfona, erhu, etc.

Se ha descubierto una conexión entre la fricción seca y la inestabilidad del aleteo en un sistema mecánico simple, [63] mira la película para más detalles.

Las inestabilidades de fricción pueden conducir a la formación de nuevos patrones autoorganizados (o "estructuras secundarias") en la interfaz de deslizamiento, como tribofilms formados in situ que se utilizan para reducir la fricción y el desgaste en los llamados materiales autolubricantes. . [64]

La fricción del fluido se produce entre las capas de fluido que se mueven entre sí. Esta resistencia interna al flujo se denomina viscosidad. En términos cotidianos, la viscosidad de un fluido se describe como su "espesor". Por lo tanto, el agua es "fina", que tiene una viscosidad más baja, mientras que la miel es "espesa", que tiene una viscosidad más alta. Cuanto menos viscoso sea el fluido, mayor será su facilidad de deformación o movimiento.

Todos los fluidos reales (excepto los superfluidos) ofrecen cierta resistencia al cizallamiento y, por lo tanto, son viscosos. Con fines didácticos y explicativos, es útil utilizar el concepto de fluido no viscoso o fluido ideal que no ofrece resistencia al cizallamiento y, por lo tanto, no es viscoso.

La fricción lubricada es un caso de fricción de fluido en el que un fluido separa dos superficies sólidas. La lubricación es una técnica empleada para reducir el desgaste de una o ambas superficies muy próximas moviéndose entre sí interponiendo una sustancia llamada lubricante entre las superficies.

En la mayoría de los casos, la carga aplicada es transportada por la presión generada dentro del fluido debido a la resistencia viscosa por fricción al movimiento del fluido lubricante entre las superficies. La lubricación adecuada permite un funcionamiento continuo y suave del equipo, con un desgaste leve y sin tensiones excesivas o agarrotamientos en los cojinetes. Cuando la lubricación se rompe, el metal u otros componentes pueden frotarse destructivamente entre sí, causando calor y posiblemente daños o fallas.

La fricción cutánea surge de la interacción entre el líquido y la piel del cuerpo y está directamente relacionada con el área de la superficie del cuerpo que está en contacto con el líquido. La fricción superficial sigue la ecuación de arrastre y aumenta con el cuadrado de la velocidad.

La fricción de la piel es causada por un arrastre viscoso en la capa límite alrededor del objeto. Hay dos formas de disminuir la fricción de la piel: la primera es dar forma al cuerpo en movimiento para que sea posible un flujo suave, como un perfil aerodinámico. El segundo método consiste en reducir la longitud y la sección transversal del objeto en movimiento tanto como sea posible.

La fricción interna es la fuerza que resiste el movimiento entre los elementos que componen un material sólido mientras sufre una deformación.

La deformación plástica en sólidos es un cambio irreversible en la estructura molecular interna de un objeto. Este cambio puede deberse a (o ambos) una fuerza aplicada o un cambio de temperatura. El cambio de forma de un objeto se llama deformación. La fuerza que lo causa se llama estrés.

La deformación elástica en sólidos es un cambio reversible en la estructura molecular interna de un objeto. El estrés no necesariamente causa un cambio permanente. A medida que se produce la deformación, las fuerzas internas se oponen a la fuerza aplicada. Si la tensión aplicada no es demasiado grande, estas fuerzas opuestas pueden resistir completamente la fuerza aplicada, permitiendo que el objeto asuma un nuevo estado de equilibrio y vuelva a su forma original cuando se elimina la fuerza. Esto se conoce como deformación elástica o elasticidad.

Como consecuencia de la presión ligera, Einstein [65] en 1909 predijo la existencia de "fricción por radiación" que se opondría al movimiento de la materia. Escribió, “la radiación ejercerá presión en ambos lados de la placa. Las fuerzas de presión ejercidas sobre los dos lados son iguales si la placa está en reposo. Sin embargo, si está en movimiento, se reflejará más radiación en la superficie que está adelante durante el movimiento (superficie frontal) que en la superficie posterior. La fuerza de presión que actúa hacia atrás ejercida sobre la superficie frontal es, por tanto, mayor que la fuerza de presión que actúa sobre la espalda. Por tanto, como resultante de las dos fuerzas, queda una fuerza que contrarresta el movimiento de la placa y que aumenta con la velocidad de la placa. Llamaremos brevemente a esta resultante 'fricción por radiación' ”.

Resistencia a la rodadura

La resistencia a la rodadura es la fuerza que resiste la rodadura de una rueda u otro objeto circular a lo largo de una superficie causada por deformaciones en el objeto o la superficie. Generalmente, la fuerza de la resistencia a la rodadura es menor que la asociada con la fricción cinética. [66] Los valores típicos del coeficiente de resistencia a la rodadura son 0,001. [67] Uno de los ejemplos más comunes de resistencia a la rodadura es el movimiento de los neumáticos de los vehículos de motor en una carretera, un proceso que genera calor y sonido como subproductos. [68]

Fricción de frenado

Cualquier rueda equipada con freno es capaz de generar una gran fuerza de retardo, generalmente con el propósito de reducir la velocidad y detener un vehículo o una pieza de maquinaria giratoria. La fricción de frenado se diferencia de la fricción de rodadura porque el coeficiente de fricción para la fricción de rodadura es pequeño, mientras que el coeficiente de fricción para la fricción de frenado está diseñado para ser grande mediante la elección de materiales para las pastillas de freno.

Efecto triboeléctrico

Frotar materiales diferentes entre sí puede causar una acumulación de carga electrostática, que puede ser peligrosa si hay gases o vapores inflamables. Cuando la acumulación de electricidad estática se descarga, las explosiones pueden ser causadas por la ignición de la mezcla inflamable.

Fricción de la correa

La fricción de la correa es una propiedad física que se observa a partir de las fuerzas que actúan sobre una correa enrollada alrededor de una polea, cuando se tira de un extremo. La tensión resultante, que actúa en ambos extremos de la correa, puede modelarse mediante la ecuación de fricción de la correa.

En la práctica, la tensión teórica que actúa sobre la correa o cuerda calculada por la ecuación de fricción de la correa se puede comparar con la tensión máxima que la correa puede soportar. Esto ayuda al diseñador de una plataforma de este tipo a saber cuántas veces se debe enrollar la correa o la cuerda alrededor de la polea para evitar que se resbale. Los alpinistas y las tripulaciones de vela demuestran un conocimiento estándar de la fricción de la correa cuando realizan tareas básicas.

Dispositivos

Devices such as wheels, ball bearings, roller bearings, and air cushion or other types of fluid bearings can change sliding friction into a much smaller type of rolling friction.

Many thermoplastic materials such as nylon, HDPE and PTFE are commonly used in low friction bearings. They are especially useful because the coefficient of friction falls with increasing imposed load. [69] For improved wear resistance, very high molecular weight grades are usually specified for heavy duty or critical bearings.

Lubricants

A common way to reduce friction is by using a lubricant, such as oil, water, or grease, which is placed between the two surfaces, often dramatically lessening the coefficient of friction. The science of friction and lubrication is called tribology. Lubricant technology is when lubricants are mixed with the application of science, especially to industrial or commercial objectives.

Superlubricity, a recently discovered effect, has been observed in graphite: it is the substantial decrease of friction between two sliding objects, approaching zero levels. A very small amount of frictional energy would still be dissipated.

Lubricants to overcome friction need not always be thin, turbulent fluids or powdery solids such as graphite and talc, acoustic lubrication actually uses sound as a lubricant.

Another way to reduce friction between two parts is to superimpose micro-scale vibration to one of the parts. This can be sinusoidal vibration as used in ultrasound-assisted cutting or vibration noise, known as dither.

According to the law of conservation of energy, no energy is destroyed due to friction, though it may be lost to the system of concern. Energy is transformed from other forms into thermal energy. A sliding hockey puck comes to rest because friction converts its kinetic energy into heat which raises the thermal energy of the puck and the ice surface. Since heat quickly dissipates, many early philosophers, including Aristotle, wrongly concluded that moving objects lose energy without a driving force.

When an object is pushed along a surface along a path C, the energy converted to heat is given by a line integral, in accordance with the definition of work

Energy lost to a system as a result of friction is a classic example of thermodynamic irreversibility.

Work of friction

In the reference frame of the interface between two surfaces, static friction does No work, because there is never displacement between the surfaces. In the same reference frame, kinetic friction is always in the direction opposite the motion, and does negative work. [70] However, friction can do positive work in certain frames of reference. One can see this by placing a heavy box on a rug, then pulling on the rug quickly. In this case, the box slides backwards relative to the rug, but moves forward relative to the frame of reference in which the floor is stationary. Thus, the kinetic friction between the box and rug accelerates the box in the same direction that the box moves, doing positive work. [71]

The work done by friction can translate into deformation, wear, and heat that can affect the contact surface properties (even the coefficient of friction between the surfaces). This can be beneficial as in polishing. The work of friction is used to mix and join materials such as in the process of friction welding. Excessive erosion or wear of mating sliding surfaces occurs when work due to frictional forces rise to unacceptable levels. Harder corrosion particles caught between mating surfaces in relative motion (fretting) exacerbates wear of frictional forces. As surfaces are worn by work due to friction, fit and surface finish of an object may degrade until it no longer functions properly. [72] For example, bearing seizure or failure may result from excessive wear due to work of friction.

Friction is an important factor in many engineering disciplines.


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Comentarios:

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