lunes, enero 04, 2010

Galileo Galilei y la Torre de Pisa


Mañana ya veréis a donde quiero ir a para con esto...

Seguro que habéis visto un montón de veces la imagen de Galileo tirando dos objetos desde la Torre de Pisa.

Creo que en el "Libro de Petete", que yo apreciaba mucho de pequeño, había una ilustración en la que se le ve arrojando una pluma y una piedra.

Teníamos que creernos que los dos objetos caían al suelo al mismo tiempo, ya que supuestamente es lo que quería demostrar Galileo. El caso es que todos los chavales sabíamos por experiencia propia que no iba a ser así. Es por la resistencia del aire nos decían.

¿Qué es la resistencia?

No es una pregunta fácil y es que hasta 1781 no se conocían las Leyes que gobiernan el rozamiento. Fue Coulomb el que las estableció (sí, el de la carga eléctrica) experimentalmente.

Para empezar hay dos rozamientos diferentes: el estático y el dinámico. Tienen propiedades diferentes:

Rozamiento estático

Es la resistencia que opone el objeto a moverse.
Se cumple que:

1.-El rozamiento es independiente de la extensión de las superficies en contacto (Así es aunque no te lo creas).

2.-Depende de la naturaleza y estado de las superficies (material, rugosidad,...).

3.-Proporcional a la reacción normal (en un coche la fuerza normal es la que se opone a su propio peso).

4.-La fuerza de rozamiento está dirigida en sentido contrario a la velocidad relativa, siendo independiente de la misma.

Rozamiento dinámico o cinético

Es el rozamiento una vez que el objeto está en marcha y para enredar más las cosas su comportamiento es diferente al otro:

1.-Aquí se aplica la segunda Ley de Newton. Siendo F la fuerza que mantiene el objeto en movimiento y R la resistencia que va en sentido contrario: F + R = masa X aceleración.

2.-El coeficiente de rozamiento dinámico del material siempre es inferior al coeficiente de rozamiento estático.

Cosas curiosas que ocurren

El rozamiento lo originan sobre todo interacciones moleculares.

Estaría muy bien que no hubiera rozamiento para que nuestro coche corriera más, pero es que sin rozamiento ni siquiera podría ponerse en movimiento (recuerda lo que ocurre con la nieve).

A nivel atómico, cuanto más lisa es la superficie mayor el rozamiento. Si la superficie fuera lisa a nivel molecular, los materiales estarían prácticamente soldados. He colocado la explicación de esto en forma de comentario y es realmente curioso, por ser contradictorio y lógico a la vez.

Al utilizar un lubricante estamos variando el coeficiente de rozamiento.

Saludos,
A ver si sacamos provecho de esto para un programita...

3 comentarios:

Anónimo dijo...

Caimannnn!!!!!!!!!!!
Contra más lisa es la superficie entre 2 cuerpos menor es el rozamiento..... ya que vas de matemático, físico o vete tú a saber.....ponlo bien y no des a equívocos al personal!!!!!!!!!
De todos modos, se te va la pinza bastante......y si quieres apuntes te dejo unos cuántos!!!!!
PETU

Mikelats dijo...

A ver melón, voy a corregir la dichosa frase para que se entienda.

No me refería a escala "normal", sino a escala atómica.

La nanotribología estudia el origen atómico del rozamiento y a ese nivel el rozamiento SI depende de la superficie de contacto real entre átomos, ocurriendo "lo contrario" que a nuestra escala:

En superficies totalmente lisas a nivel atómico el rozamiento es inmenso.

En este documento está todo perfectamente explicado:

http://ddd.uab.es/pub/edlc/02124521v17n2p273.pdf

Entre las hojas 277 y 278 vienen expuestos los últimos descubrimientos.

En la propia página 278 concluye que parece coherente que en nuestra escala el rozamiento dependa de la fuerza que aplica un cuerpo sobre el otro (y no dependa de la superficie), y que a escala atómica dependa de la superficie de contacto real.

Esto ocurriría porque a mayor fuerza aplicada sobre un objeto, la superficie real de contacto entre átomos es mayor.

Saludos Petunias, y a ver si vamos a correr mañana que no ha nevado tanto.

Anónimo dijo...

Aclaración perfecta, momia!!!!
Pero intenta no llevar a equívoco en tus exposiciones tan teóricas a tus coleguitas cerebritos......
Por cierto, entrena más que ayer en el Zaldiaran mordiste el polvo.....y eso con mis zapas de mtb!!!!!
Cuelga las fotossss k seguro stán wapassss pedorrooooo
Petu