Cuando un objeto sólido hace contacto con otro objeto sólido, creo que la magnitud de la fuerza de fricción entre ellos no depende de la velocidad relativa de los dos objetos. Sin embargo, cuando un sólido y una sustancia fluida (incluidos los gases) están en contacto, creo que la magnitud de la fuerza de fricción sobre el sólido depende de la velocidad relativa de las dos sustancias.
Me pregunto por qué esto es así. ¿Qué diferencia entre estos dos escenarios hace que la magnitud de la fuerza de fricción dependa de la velocidad en uno, pero no en el otro?
Nota: en la pregunta original hablé de "la fuerza de fricción". Sin embargo, quise decir la magnitud de la fuerza de fricción, y lo he editado para que diga eso. Esto puede significar que las respuestas anteriores no tienen mucho sentido ahora.
Responderé a su pregunta explicando primero por qué la fricción del fluido depende de la velocidad. La resistencia entre fluidos se llama viscosidad. Es una propiedad que surge de colisiones entre partículas vecinas en un fluido que se mueve a diferentes velocidades. Cuando un fluido es forzado a través de un sólido, digamos un tubo, las partículas que componen el fluido generalmente se mueven más rápidamente cerca del eje del tubo y más lentamente cerca de sus paredes. Por lo tanto, habrá fricción entre las capas de partículas, y la fricción será mayor si la velocidad relativa es mayor.
Sin embargo, para la fricción entre sólidos (llamada fricción seca), debido a que las partículas sólidas están unidas por la fuerza electromagnética en posiciones fijas, la fricción solo ocurre en la superficie de contacto y es independiente de la velocidad relativa.
Bueno, no entiendo completamente lo que estás preguntando, pero no tengo lentes en este momento, así que podría estar leyendo esto mal. Para ser lo más simple posible, si tomas tu mano (un sólido) y tu otra mano (un sólido) y las juntas lentamente, la fuerza o la fricción es la misma que si las juntaras más rápido. Con sólidos, la velocidad no es un factor de presión, fricción, etc. No soy un genio, pero creo que su pregunta se relaciona con los factores de solubilidad. Si dos gases chocan entre sí a una velocidad muy alta y ninguno puede disolverse en el otro, entonces podría acumular presión. Sin embargo, si uno de ellos puede disolverse o fusionarse con el otro, se combinarán y se convertirán en un solo gas.
Espero que esto te haya ayudado (recuerda que no soy un genio)
Una vez que hay contacto entre dos objetos ( cualquiera que sea la fase en la que se encuentren), habrá una fricción que se opondrá al movimiento relativo entre dos. Sin embargo, en la mecánica de fluidos esto generalmente se llama viscosidad .
Creo que la magnitud de la fuerza de fricción entre ellos no depende de la velocidad relativa de los dos objetos. Sin embargo, cuando un sólido y una sustancia fluida (incluidos los gases) están en contacto, creo que la magnitud de la fuerza de fricción sobre el sólido depende de la velocidad relativa de las dos sustancias.
Creo que su afirmación sobre el comportamiento diferente de la interfaz sólido-sólido y la interfaz sólido-líquido sobre la dependencia de la velocidad de las fuerzas de fricción no representa una imagen real.
Mi argumento es que en ambos casos la fuerza de fricción depende de la velocidad y en el caso de superficies de diferente naturaleza, las fuerzas de fricción pueden variar debido a la suavidad de la superficie en contacto y al movimiento relativo.
La idea anterior echó raíces debido a la naturaleza microscópica de las superficies en contacto y cuando están en movimiento relativo, las fuerzas de nivel molecular comienzan a operar y esas interacciones dependen de la temperatura, que aumenta debido a la velocidad relativa de las superficies.
Además, en los sólidos, las deformaciones en la superficie del terreno cuando se produce el movimiento son más pronunciadas debido a la velocidad (transferencia de momento)
y a medida que aumenta la velocidad, la fuerza de fricción aumenta, pero luego, a medida que las superficies se alisan, la fricción puede disminuir en ciertos casos con la velocidad. Por lo tanto, la dependencia de la velocidad en la interfaz sólido-sólido de la fricción cinética es un hecho y se debe cambiar la idea clásica de que la fricción cinética es independiente de la velocidad (cualquiera que sea la naturaleza de las superficies)
Mostramos que la fuerza de fricción varía con la velocidad de deslizamiento de una manera que depende de la naturaleza química de la interfase. Las superficies que terminan con las fracciones aceptoras y donantes de hidrógeno capaces de formar redes de enlaces H exhiben una fricción que disminuye con la velocidad de deslizamiento, un comportamiento opuesto (consulte el trabajo reciente en esta área). https://www.researchgate.net/ profile/Imma_Ratera/publication/6982094_Velocity_Dependence_of_Friction_and_Hydrogen_Bonding_Effects/links/09e4150f50e92340e6000000.pdf 2. https://hal.archives-ouvertes.fr/ensl-00589509/document
Chet Miller