¿Por qué la fricción cinética es menor que la fricción estática o la fricción limitante?

En primer lugar, para comprender por qué el coeficiente de fricción estática es mayor que el coeficiente de fricción cinética, debe comprender el origen de la fricción.
Existen múltiples teorías que explican el origen de la fricción y todas ellas dan una explicación satisfactoria de este fenómeno.

Una de esas teorías es la “Teoría de la adherencia de la fricción”

  • Según esta teoría, las superficies en contacto, por suaves que parezcan, en realidad tienen imperfecciones llamadas asperezas.
  • Cuando una superficie descansa sobre la otra, el área de contacto real es muy inferior al área de superficie de la cara de contacto.

(Ampliar la imagen para mayor claridad)

  • La presión debida a la fuerza de reacción entre las superficies es muy alta ya que el área de contacto real es muy pequeña.
  • Por lo tanto, estos puntos de contacto se deforman un poco y se forman soldaduras en frío en estos puntos.
  • Entonces, para comenzar el deslizamiento relativo entre estas superficies, se debe aplicar suficiente fuerza para romper estas soldaduras.
  • Pero, una vez que las soldaduras se rompen y las superficies comienzan a deslizarse entre sí, la formación adicional de estas soldaduras es relativamente lenta y débil y, por lo tanto, una fuerza menor es suficiente para mantener el bloque en movimiento con una velocidad uniforme.
  • Esta es la razón por la cual el coeficiente de fricción estática es mayor que el coeficiente de fricción cinética.

Buena pregunta de hecho.
Las irregularidades de la superficie entre dos superficies se entrelazan entre sí, lo que hace que sea más difícil (mayor resistencia a la fricción) superarla inicialmente, pero una vez que el enclavamiento se rompe o supera, es más fácil (menos resistencia a la fricción) deslizar las superficies.


Espero que esta cifra aclare más, pero si aún tiene dudas, pregunte.

La fricción cinética es una fuerza opuesta que se produce cuando la fuerza aplicada sobre un cuerpo hace que el cuerpo se mueva.

Nota: la fuerza aquí es mayor que la fricción cinética porque el cuerpo ya se está moviendo debido a la fuerza aplicada.

Mientras tanto, la fricción estática es la fuerza opuesta que se produce cuando la fuerza aplicada sobre un cuerpo no hace que el cuerpo se mueva.

Nota: La fuerza en este caso es igual a la fricción o menor que la fricción. Si la fuerza es menor que la fricción, la fricción allí se llama fricción estática y si la fuerza es igual a la fricción, la fricción allí se llama fricción limitante o fricción máxima.

Por lo tanto, la fricción cinética es menor porque no es capaz de retener completamente el cuerpo del movimiento, pero la fricción estática y la fricción limitante es alta porque es capaz de evitar que el cuerpo se mueva

Aunque normalmente se supone que este efecto se debe a la rugosidad microscópica de los cuerpos, al menos no se trata de una imagen completa. La fricción estática también es mayor para superficies casi atómicamente lisas y eso se debe a las uniones entre los materiales, que deben romperse antes del inicio del deslizamiento. La ruptura de estos enlaces generalmente requiere grandes esfuerzos. Durante el deslizamiento, las superficies se reconstruyen de manera que no hay enlaces libres a los que adherirse (o su número es menor). Esto da como resultado un coeficiente de fricción menor.

Ver la respuesta de Lecta Orinosto a ¿Por qué la fricción estática máxima (fricción límite) es más alta que la fricción dinámica (cinética)?
Ya lo expliqué allí. De hecho, esas preguntas realmente deberían fusionarse, pero lo que sea. Esperaré a que la revisión de contenido de Quora haga eso.

Y aquí hay algunas tonterías para satisfacer el conteo de palabras. Feliz Quora? Hmm, supongo que ahora, finalmente.

  • La fricción cinética no suele ser mayor que la fuerza aplicada. Empiezas a mover un objeto que aumenta la fuerza estática para evitar cualquier movimiento. Sin embargo, sigue aplicando más fuerza hasta que alcanza un valor máximo para la fricción estática . Entonces , el objeto comienza a moverse.
  • La fricción estática es la fricción que mantiene un objeto en su lugar. Esta fricción debe ser superada por la energía para mover el objeto. Debido a una combinación de irregularidades de la superficie y cargas eléctricas entre el objeto y la superficie, la energía requerida para mover inicialmente el objeto estático es mayor que la energía requerida para mantenerlo en movimiento. Debido a que se necesita más energía para mover el objeto estático, los físicos dicen que la fricción estática es mayor que la fricción cinética. Cuanto más suave sea el objeto y más suave la superficie, menor será la diferencia entre la cantidad de fricción estática y la cantidad de fricción cinética.

Es porque necesita menos fuerza para mover un objeto ya en movimiento en la misma dirección que un objeto estático.
Aquí se explica bastante bien:
http://ffden-2.phys.uaf.edu/211_

La fricción es el efecto de combinar los picos menores en los canales de otro material.

Por lo tanto, la fricción kinática es menor porque no se obtiene ese tiempo para que esas dos superficies se combinen allí en los picos.

En caso de estática lo tiene.

La fricción estática aparece en el momento en que los dos cuerpos no están en ningún movimiento relativo. En este momento, los átomos en la superficie de contacto de ambos cuerpos forman algunos enlaces débiles entre sí, lo que resulta en un alto valor de fricción.
Es por eso que es difícil mover relativamente dos cuerpos inicialmente en lugar de mantener el movimiento relativo entre ellos.

La fricción cinética es menor que la fricción estática porque en la fricción cinética un objeto está en condiciones de movimiento y hay menos atracción intermolecular b / w que los objetos, mientras que en la fricción estática hay movimiento relativo y por lo tanto hay mucha más atracción intermolecular y esto es solo porque necesitamos menos fuerza para mover un objeto en movimiento que el objeto estático.

En primer lugar, la fricción cinética no necesita ser menor que la fricción estática, consulte mi respuesta en ¿Puede la fricción estática ser menor o igual que la fricción cinética? En caso afirmativo, ¿cuál sería un ejemplo?
la cosa es que la fricción cinética es menor que la fricción estática máxima (limitante) que se puede aplicar en un cuerpo, esto se debe al hecho de que el coeficiente de fricción estática u (s) es siempre mayor o igual que el coeficiente de fricción cinética u (k) y la fricción estática limitante = u (s) * N> u (k) * N

Esta es una pregunta muy interesante si. Comience a perforar.
ahora puedo probar esto con dos enfoques diferentes.
1) Ley de Newton
2. Micro nivel de unión.
Pero me gustaría ir con la opción 1
Si observa de cerca, la diferencia entre estos dos valores es muy inferior.
en segundo lugar a medida que aumenta la velocidad, esta diferencia aumentará.
y sabemos que las fuerzas de fricción son autoajustables.
Ahora con estos 3 conceptos podemos movernos.
Aplica la 2ª ley en reposo cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, por ejemplo, en dirección x. En este caso, la fuerza (externa) es igual a la fuerza de fricción.
ahora suponga que el cuerpo se mueve con cierta velocidad, aplique la 2ª ley, en este caso necesitamos agregar fuerza de arrastre de aire además de la fricción.
lo que significa ahora porque mi fuerza de fricción se autoajusta esta vez, su valor es menor porque la resistencia es compartida por la resistencia también en algún porcentaje.
y supongamos que durante este experimento la carga en el cuerpo es fija que la única forma en que la fricción se reduce es reduciendo su coeficiente.
Espero dejarlo claro y este es un enfoque puramente mecánico.
tener una sensación más intuitiva w. U puede ir a la micro explicación, comente si es necesario

El valor de fricción estática es constante en (mu) × m × g.
La fricción cinética es variable ya que su valor depende de la velocidad del cuerpo. El valor máximo de la fricción cinética es la fricción estática. entonces …….