Fricción frente a cizallamiento
La fricción y el esfuerzo cortante son dos fenómenos involucrados en el campo de la mecánica de la materia. Es muy importante tener una buena comprensión tanto de la fricción como del esfuerzo cortante para comprender bien campos como la ingeniería eléctrica, la ingeniería automotriz, la ingeniería mecánica y cualquier otro campo relevante. Tanto la fricción como el esfuerzo cortante también juegan un papel importante en nuestra vida cotidiana. Si no fuera por estas fuerzas, no seríamos capaces de hacer la mayor parte del trabajo que hacemos a diario. En este artículo, vamos a discutir qué son la fricción y el esfuerzo cortante, las definiciones propias y comunes de fricción y esfuerzo cortante, sus aplicaciones y métodos de cálculo, similitudes y finalmente sus diferencias.
Fricción
La fricción es probablemente la fuerza resistiva más común que experimentamos todos los días. La fricción es causada por el contacto de dos superficies rugosas. La fricción tiene cinco modos. Fricción seca, que ocurre entre dos cuerpos sólidos, fricción fluida, que también se conoce como viscosidad, fricción lubricada, donde dos sólidos están separados por una capa líquida, fricción superficial, que opone un sólido en movimiento en un líquido, y fricción interna, que hace que los componentes internos de un sólido hagan fricción. Sin embargo, el término "fricción" se usa más comúnmente en lugar de fricción seca. Esto es causado por las rugosas cavidades microscópicas en cada una de las superficies que encajan entre sí y se niegan a moverse. La fricción seca entre dos superficies depende del coeficiente de fricción y de la fuerza reactiva normal al plano que actúa sobre el objeto. La fricción estática máxima entre dos superficies es solo un poco más alta que la fricción dinámica. Cabe señalar que aunque la fricción depende de la fuerza reactiva normal, siempre es tangencial a la superficie, por lo tanto, normal a la fuerza reactiva.
Esfuerzo cortante
El esfuerzo cortante es una fuerza de deformación. Cuando se aplica una fuerza tangencial a una superficie sólida, el sólido tiende a "torcerse". Para que esto suceda, el sólido debe estar fijo, de modo que no pueda moverse en la dirección de la fuerza. La unidad de esfuerzo cortante es Newton por metro cuadrado o comúnmente conocida como Pascal. Sabemos que Pascal es también la unidad de presión. Pero, la definición de presión es la fuerza normal a la superficie dividida por el área, mientras que la definición de esfuerzo cortante es la fuerza paralela a la superficie por unidad de área. El par que actúa sobre un objeto fijo también puede producir un esfuerzo cortante. Por definición, no solo los sólidos, sino también los fluidos pueden tener un esfuerzo cortante. Los objetos tienen una propiedad llamada módulo de corte, que nos dice cuánto se torcerá el objeto para un esfuerzo de corte dado. Esto depende de la forma, el tamaño, el material y la temperatura del objeto. El esfuerzo cortante de las construcciones y la ingeniería automotriz juega un papel principal en el diseño e implementación del diseño.
¿Cuál es la diferencia entre fricción y cizallamiento?
• La fricción puede ser una causa del esfuerzo cortante.
• La fricción se mide en Newton, mientras que el esfuerzo cortante se mide en Pascal.
• La fricción es una fuerza, mientras que el esfuerzo cortante es una fuerza por unidad de área.
• La fricción depende de ambas superficies de contacto, mientras que el esfuerzo cortante depende solo de la fuerza paralela a la superficie por unidad de área.
