Rozamiento en rotación y rodadura

Efectos disipativos y modelos con rozamiento. Incluye: Ejemplos Aplicados.

Idea general del tema

El rozamiento en un cuerpo que gira o rueda cumple dos papeles: puede frenar el movimiento, y puede ser la fuerza que lo hace posible. En una rueda que rueda sin deslizar, el rozamiento estático no disipa energía; produce el momento que acelera el giro y reduce la aceleración del centro.

El tema reúne ejemplos resueltos en los que se combinan la segunda ley de traslación para el centro de masas, la de rotación respecto de él y la ligadura entre ambas, con y sin deslizamiento.

Qué vas a comprender de verdad

Al terminar sabrás decidir si un cuerpo rueda sin deslizar o desliza, calcular la fuerza de rozamiento necesaria y comprobar que no supera el máximo.

También sabrás por qué un cilindro baja más despacio por un plano que un bloque que desliza sin rozamiento.

Ruta didáctica recomendada

1. Ejemplos Aplicados: ejemplos resueltos de rotación y rodadura con rozamiento, con el planteamiento completo y la comprobación del régimen.

Criterio físico que debes adquirir

El criterio esencial es suponer rodadura sin deslizamiento, resolver y comprobar que la fuerza de rozamiento obtenida no supera μN. Si la supera, el cuerpo desliza y hay que repetir con rozamiento cinético, sin la ligadura entre aceleración lineal y angular.

Conexión con problemas reales

• ruedas que arrancan o frenan.
• bolas de billar y de bolos.
• cilindros y esferas que ruedan por planos.
• tracción de vehículos.

Objetivo final del tema

El objetivo final es resolver con método problemas de rotación y rodadura con rozamiento y justificar el régimen de cada contacto.