¿Por qué la fricción produce calor?

Producen calor porque las superficies a pequeña escala son ásperas como los cañones en lugar de planas como el océano. A medida que estas superficies rugosas entran en contacto, se repelen. Cuando dos átomos se acercan mucho, almacenan energía potencial. Cuando se separan, esa energía se vuelve cinética. Sin embargo, esta energía cinética generalmente no es suficiente para escapar del objeto al que están unidos, por lo que la energía se distribuye aleatoriamente como energía cinética intercambiada entre los átomos del objeto, también conocida como energía térmica. En algunos casos, la energía es suficiente para romper los enlaces y, de hecho, la fricción puede hacer que los objetos se deterioren y se deshagan, como en un meteorito que cae del cielo y es desgarrado por la fricción atmosférica.

En cuanto a la luz visible, si alguna vez has visto una lluvia de meteoritos, sabrás que producen mucha luz visible debido a la fricción con la atmósfera.

Las moléculas están experimentando colisiones elásticas. Para cualquier sustancia dada, cuanto más rápido chocan sus moléculas, más caliente está. Cuando un objeto se desliza a lo largo de otro objeto, se debe conservar la energía cinética total más el potencial gravitacional de sus moléculas más la energía potencial gravitacional. Se puede demostrar que en la física newtoniana, para cualquier sistema cuyo momento no cambia, su energía cinética aumenta en la misma cantidad en todos los marcos de referencia, aunque no necesariamente la energía cinética de cada objeto individual en el sistema. Eso significa que la energía cinética total de cada objeto deslizante se puede expresar como la suma de su energía cinética de movimiento y la energía cinética de sus moléculas. Cuando se deslizan entre sí, la energía cinética del movimiento se convierte en energía cinética de las moléculas. Dado que un objeto requiere una velocidad de moléculas tan alta como 300 m/s para tener temperatura ambiente, no se genera mucho calor para la cantidad de energía cinética perdida por la fricción. Por eso es fácil no darse cuenta de que la fricción puede producir calor.