martes, 17 de enero de 2012

Sobre la fricción o rozamiento

Tras leer una noticia sobre un trabajo relativo a la fuerza de rozamiento en coches (VTT Technical Research Centre of Finland. "One-third of car fuel consumption is due to friction loss." ScienceDaily, 12 Jan. 2012. Web. 17 Jan. 2012) recordé un capítulo del libro "Física Recreativa"de Y. I. Perelman (Editorial MIR... otro día comento algo más sobre esta) en el que se describía como sería un mundo sin rozamiento.

Según los autores del trabajo original (Kenneth Holmberg, Peter Andersson, Ali Erdemir. Global energy consumption due to friction in passenger cars. Tribology International, 2011; DOI: 10.1016/j.triboint.2011.11.022) en un automóvil se invierte el 28% de la energía proporcionada por el combustible en vencer diferentes fuerzas de fricción (en motores de explosión, en los motores eléctricos esta cantidad es menor). Si se consigue minimizar el rozamiento aumenta la eficiencia del motor y por lo tanto disminuye el consumo de combustible. La disminución del rozamiento es por lo tanto de gran interés desde los puntos de vista económico y medioambiental, pero, ¿sería deseable un mundo donde no existiera el rozamiento?. Perelman nos lo describe de forma magistral:

Los ingenieros procuran evitar el rozamiento en las máquinas, y hacen bien. En la Mecánica aplicada se habla del rozamiento como de un fenómeno muy pernicioso, y esto es cierto, pero solamente dentro de los límites de un estrecho campo especial. En todos los demás casos debemos estar agradecidos al rozamiento. El nos da la posibilidad de andar, de estar sentados y de trabajar sin temor a que los libros o el tintero se caigan al suelo o de que la mesa resbale hasta toparse con algún rincón o la pluma se nos escurra de entre los dedos.
[...]
Imaginémonos que el rozamiento se puede eliminar por completo. En estas condiciones, los cuerpos, tengan las dimensiones de una peña o las de un pequeño granito de arena, no podrán apoyarse unos en otros: todos empezarán a resbalar o rodar y así continuarán hasta que se encuentren a un mismo nivel.
[...]
A esto podemos añadir, que si no existiera el rozamiento los clavos y los tornillos se saldrían de las paredes, no podríamos sujetar nada con las manos, los torbellinos no cesarían nunca, los sonidos no dejarían de oírse jamás y producirían ecos sin fin, que se reflejarían en las paredes sin debilitarse.
Si volvemos al ejemplo del coche: no podríamos girar el volante pues nuestras manos resbalarían, no podríamos movernos en el asiento sin que ello supusiera el peligro de caer de él, ni siquiera podrían mantenerse unidas las piezas que dependan de tornillo, clips o ajustes. Si no existiera el rozamiento entre las ruedas y el suelo estas girarían libremente sin impulsar al coche y este último se deslizaría hasta el nivel más bajo posible o hasta que encontrara un obstáculo, y aún así podría "resbalar" y seguir cayendo. Por supuesto, si consiguiéramos circular los frenos serían del todo inútil... por lo tanto un poco de rozamiento nunca viene mal.


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