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Sin rozamiento no podríamos andar, los coches no frenarían y los clavos no sujetarían nada. El rozamiento es la fuerza que aparece entre dos superficies en contacto y que se opone a que deslicen una sobre otra. Hay dos tipos: el estático, que impide que algo empiece a moverse, y el dinámico, que frena lo que ya se mueve. Los dos se describen con un coeficiente que depende de los materiales.

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Lo que vas a aprender

  • La diferencia entre rozamiento estático y dinámico.
  • Qué es el coeficiente de rozamiento y sus valores típicos.
  • Cómo resolver planos inclinados con rozamiento.
  • El ángulo límite y cómo medir un coeficiente.
  • El rozamiento en el frenado y en las curvas.
  • El rozamiento con el aire y la velocidad límite.

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Fundamentos teóricos

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Rozamiento estático

Mientras el cuerpo no se mueve, el rozamiento vale lo que haga falta para equilibrar la fuerza que intenta moverlo, hasta un máximo: Fr,e≤μe NF_{r,e} \le \mu_e\,N Si se empuja una caja con 10 N y no se mueve, el rozamiento es de 10 N; con 20 N, de 20 N; hasta que se supera μeN\mu_e N y la caja empieza a moverse.

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Rozamiento dinámico

Una vez en movimiento, el rozamiento es (aproximadamente) constante: Fr,d=μd NF_{r,d} = \mu_d\,N y siempre μd<μe\mu_d < \mu_e: cuesta más arrancar algo que mantenerlo en movimiento. El rozamiento no depende (en esta aproximación) del área de contacto ni de la velocidad, solo de la normal y de los materiales.

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Coeficientes típicos

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Plano inclinado con rozamiento

Con ejes paralelo y perpendicular al plano:
  • Bajando: ma=mgsen⁡α−μmgcos⁡α⇒a=g(sen⁡α−μcos⁡α)ma = mg\operatorname{sen}\alpha - \mu mg\cos\alpha \Rightarrow a = g(\operatorname{sen}\alpha - \mu\cos\alpha)
  • Subiendo (lanzado hacia arriba): a=−g(sen⁡α+μcos⁡α)a = -g(\operatorname{sen}\alpha + \mu\cos\alpha)

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Ángulo límite

El cuerpo empieza a deslizar cuando mgsen⁡α=μemgcos⁡αmg\operatorname{sen}\alpha = \mu_e mg\cos\alpha: tan⁡αlıˊm=μe\tan\alpha_{\text{lím}} = \mu_e Así se mide el coeficiente estático: se inclina la superficie poco a poco hasta que el objeto resbala.

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Frenado

Un coche que frena sin que se bloqueen las ruedas usa el rozamiento estático entre el neumático y el asfalto. La deceleración máxima es a=μga = \mu g y la distancia de frenado: d=v22μgd = \frac{v^2}{2\mu g} Va con el cuadrado de la velocidad. El ABS evita que las ruedas se bloqueen para aprovechar el estático, mayor que el dinámico.

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Rozamiento con el aire

Para velocidades altas, la fuerza de arrastre crece con el cuadrado de la velocidad: Fa=12 ρ Cd A v2F_a = \tfrac12\,\rho\,C_d\,A\,v^2 Un objeto que cae acelera hasta que el arrastre iguala el peso, y a partir de ahí cae a velocidad límite vL=2mgρCdAv_L = \sqrt{\frac{2mg}{\rho C_d A}}. Un paracaidista con los brazos abiertos llega a unos 200 km/h; con el paracaídas, a unos 20 km/h.

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Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · ¿Se mueve la caja?

Una caja de 30 kg con μe=0,5\mu_e = 0{,}5 y μd=0,4\mu_d = 0{,}4. N=294N = 294 N.Con 100 N: μeN=147\mu_e N = 147 N >100> 100 N: no se mueve, y el rozamiento es de 100 N.Con 200 N: se mueve, con a=200−0,4⋅29430=2,75a = \frac{200 - 0{,}4\cdot294}{30} = 2{,}75 m/s².
Un bloque baja por una rampa de 30° con μd=0,2\mu_d = 0{,}2:a=9,8(sen⁡30°−0,2cos⁡30°)=9,8(0,5−0,173)=3,20a = 9{,}8(\operatorname{sen}30° - 0{,}2\cos30°) = 9{,}8(0{,}5 - 0{,}173) = 3{,}20 m/s².
El mismo bloque se lanza hacia arriba a 6 m/s. a=−9,8(0,5+0,173)=−6,60a = -9{,}8(0{,}5 + 0{,}173) = -6{,}60 m/s².Recorre d=362⋅6,60=2,73d = \frac{36}{2\cdot6{,}60} = 2{,}73 m antes de pararse. ¿Vuelve a bajar? Sí, si tan⁡30°=0,577>μe\tan30° = 0{,}577 > \mu_e.
Una goma empieza a resbalar sobre una tabla inclinada 35°: μe=tan⁡35°=0,70\mu_e = \tan35° = 0{,}70.
A 90 km/h (25 m/s) sobre asfalto seco (μ=0,8\mu = 0{,}8): d=6252⋅0,8⋅9,8=39,9d = \frac{625}{2\cdot0{,}8\cdot9{,}8} = 39{,}9 m. Mojado (μ=0,5\mu = 0{,}5): 63,8 m.A 120 km/h en seco, 70,9 m: casi el doble que a 90. A eso hay que sumar la distancia recorrida durante el tiempo de reacción (1 s a 25 m/s son 25 m).
Se tira de un trineo de 20 kg con una cuerda a 30° y 100 N, con μd=0,1\mu_d = 0{,}1.N=196−100sen⁡30°=146N = 196 - 100\operatorname{sen}30° = 146 N (la cuerda levanta un poco). Fr=14,6F_r = 14{,}6 N.a=100cos⁡30°−14,620=86,6−14,620=3,6a = \frac{100\cos30° - 14{,}6}{20} = \frac{86{,}6 - 14{,}6}{20} = 3{,}6 m/s².

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Errores frecuentes

  • Usar siempre Fr=μeNF_r = \mu_e N cuando el cuerpo está quieto. Ese es el máximo; el rozamiento real es el que equilibra.
  • Calcular la normal como mgmg en planos inclinados o con fuerzas inclinadas.
  • Poner el rozamiento a favor del movimiento. Siempre se opone al deslizamiento relativo.
  • Usar μd\mu_d para saber si arranca. Para arrancar cuenta el estático.
  • Olvidar que al subir y al bajar el rozamiento cambia de sentido.

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Preguntas frecuentes

Al dar un paso, el pie empuja el suelo hacia atrás; por la tercera ley de Newton, el suelo empuja el pie hacia delante con una fuerza de rozamiento estático. En el hielo, con μ\mu muy pequeño, esa fuerza no basta y el pie resbala.
De las fuerzas entre los átomos de las dos superficies en los puntos donde realmente se tocan, que son una pequeña fracción del área aparente. Al aumentar la normal, esos puntos de contacto crecen, y por eso el rozamiento es proporcional a NN y casi no depende del área aparente.

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Temas relacionados

Leyes de Newton

Diagramas de fuerzas y planos inclinados.

Energía mecánica

La energía que se pierde por rozamiento.

Calculadora de trabajo

El trabajo del rozamiento.
Última modificación el 12 de octubre de 2026