Hola a [email protected] de nuevo, abro este hilo que viene de :
http://citroen.mforos.com/1257918/9[....]-pastillas-traseras/?pag=2#99846008
para no interferir con el del cambio de las pastillas de freno traseras por las que ha salido este debate de "pura física".

Recuerdo a [email protected] que estamos tratando de explicar por qué las pastillas ¿cuanto más superficie mejor? ó ¿porqué los fórmula 1 NO usan ruedas de bicicleta? :-)

Las leyes fundamentales de la fricción son:
1.- La fuerza de fricción es :  F = u · N
2.- El coeficiente de rozamiento depende de los materiales que "rozan" y es independiente de la velocidad de deslizamiento. Esto es una aproximación teórica dado que

en la realidad los materiales modifican sus "condiciones" principalmente por temperatura.

tigre-est dices que F de rozamiento es independiente de la Superficie de Contacto (gran verdad) y luego dices que Fr no podrá seguir aumentando porque no habrá más

superficie de contacto disponible, y por mucho que aumente la carga aerodinámica el coche agarrará lo mismo a gran velocidad que a menor velocidad.

En ¿qué quedamos? ¿depende de la superficie Si ó No? ¿qué está pasando aquí? ¿cuanto más superficie mejor?¿porqué los fórmula 1 NO usan ruedas de bicicleta?
¿Falla lo que nos contaron de "pequeñitos" en Física? ¿Los "profes" eran unos mentirosos?

La clave a todo esto la ha dado el "maestro" tigre-est cuando decía que "... a escala microscópica, las superficies de los sólidos presentan cimas y valles, que podemos

evaluar midiendo su rugosidad. Debido a esta rugosidad, cuando dos superficies entran en contacto, no lo hacen en toda la superficie aparente de contacto (S), sino que

el contacto se verificará sólo en algunos puntos de estas rugosidades. A la suma de las áreas de los puntos en los que se verifica el contacto, la denominaremos área

real de contacto (Sr), y este área es independiente del área aparente de contacto (S). Estos puntos de contacto real son los encargados de soportar la carga normal (F)

que ejerce el pistón sobre la pastilla, y de generar la fuerza de fricción o fuerza de rozamiento (Fr). Cuando F aumenta, el número de puntos en contacto real aumenta,

aumentando el área real de contacto (Sr) a pesar de mantenerse invariable el área aparente (S). Como resultado, hemos de despreciar S y referirnos únicamente a Sr.

Así, la superficie real de contacto (Sr) queda contemplada ya en la potencia de (F x u), es decir, Fr aumenta en función de lo que aumente F, matizado por la naturaleza

de los materiales que estén en contacto, es decir, por el coeficiente de rozamiento (u)...."

La clave de todo esto está en ¿CUÁNDO SE DESTRUYE EL MATERIAL?. (u) es "constante" mientras NO haya destrucción de esas montañas, quiero decir:

1.- Hay una F de rozamiento "máxima" por unidad de superficie para cada material. UNA PRESIÓN MÁXIMA en la que (u) desfallece.

2.- A partir de esa Fr por unidad de superficie, el material (las montañas de cada material) se rompen, bajando el (u) coeficiente de rozamiento una barbaridad. Por esto se hacen los sistemas ABS.

3.- La clave está en la  "densidad de fuerza"/presión máxima para la destrucción de los materiales y que está definida para cada material.

Esto quiere decir que a mayor SUPERFICIE de pastilla, MEJOR frenada máxima seremos capaces de realizar ó más fuerza del pie soportará la pastilla SIN

DESTRUIRSE la misma, es decir, SIN que (u) "desfallezca".

Lo que estoy tratando de decir con todo esto, es que da igual la superficie de contacto mientras NO haya destrucción de material (u) se mantiene pero existe una presión máxima y definida que hace que (u) baje su valor una barbaridad (rotura de las montañas) :-)

No se si mal comparado, pero es algo así como que si (en una tabla con clavos) tratas de doblar un único clavo/montaña, se dobla/rompe "fácil" pero si la tabla tiene

"muchos clavos/montañas" (mucha superficie) estas repartiendo el esfuerzo entre todos y se puede llegar a mucho mayor esfuerzo sin destrucción.
Lo que es constante y depende del material es la fuerza necesaria para "romper" una única montaña/clavo, es decir, la PRESIÓN que se puede ejercer sobre cada

material SIN romperlo.

Para mí hay una "densidad máxima de fuerza"/presión máxima para la destrucción de los materiales y que está definida y constante para cada material.

RESUMIENDO este "rollo":

1.- LA SUPERFICIE SI INTERVIENE PARA QUE LA FUERZA DE ROZAMIENTO MÁXIMA QUE SE PUEDE EJERCER SOBRE UNA PASTILLA/SUPERFICIE AUMENTE SIN DESTRUIR LA SUPERFICIE DE CONTACTO. (u) se mantenga constante.

2.- LA FUERZA QUE DESTRUYA LA SUPERFICIE DE CONTACTO SEA MAYOR.

Fijaros que curiosamente estamos diciendo que un Fórmula1 con ruedas de bicicleta pasa por curva a la misma velocidad que con el ancho habitual de ruedas SIEMPRE

Y CUANDO LA GOMA SEA DEL MISMO TIPO Y NO SE DESTRUYA.

Los fórmula 1 NO usan ruedas de bicicleta porque las romperían (me he quedado calvo), JAJAJAJAJA, porque sobrepasan la presión (Nw/m2) que soporta la goma SIN

romperse. SI NO SE ROMPIESE LA GOMA, SI DARÍA IGUAL Y USARÍAN RUEDAS DE BICICLETA. (Sobre todo porque serían más aerodinámicas) :-)

3.- A MAYOR SUPERFICIE DE PASTILLA, MEJOR FRENARÁ EL COCHE, PORQUE MÁS FUERZA PODRÁ HACER EL SERVO CONTRA LA PASTILLA SIN

ROMPERSE LA SUPERFICIE DE CONTACTO. (SIN bajar u).

4.- Presión de rotura de un material = constante del material = Pm = Presión máxima en la que u BAJA.

5.- Fuerza de rozamiento  = N x u = P x S x u ==> N = P·S
 N: fuerza de servos
 u: coeficiente de rozamiento (que principalmente depende de Presión máxima/rotura)
 P: presión=Fuerza ejercida sobre la pastilla por unidad de superficie.
 S: Superficie de pastilla

Este tema me está gustando una barbaridad porque me ha hecho reflexionar "muchísimo" sobre algo tan aparentemente simple como era F=u·N y que lo ha hecho apasionante.

Creo que además debo pedir perdón por el "ladrillo".  Alguno pensará  ¡Vaya ROLLO!. No pasa nada , a otro tema y resuelto. :):-):-)

Un saludo a [email protected],

Hay algún traductor en el foro? A tus pies Pto, a tus pies.Eres la meca de la sabiduría.Saludos.

Pto, eres una máquina, me encanta que el debate se desarrolle. Por eso me permito incidir levemente en tu descripción, pues estoy de acuerdo con todo excepto con lo siguiente:

"Los fórmula 1 NO usan ruedas de bicicleta porque las romperían (me he quedado calvo), JAJAJAJAJA, porque sobrepasan la presión (Nw/m2) que soporta la goma SIN

romperse. SI NO SE ROMPIESE LA GOMA, SI DARÍA IGUAL Y USARÍAN RUEDAS DE BICICLETA. (Sobre todo porque serían más aerodinámicas)"

Yo creo que la rotura del neumático de bicicleta en un F1 por sobrepresión sería solventable por la calidad del material, y que el motivo fundamental de que los Formula 1 no lleven ruedas de bicicleta esta fundamentalmente relacionado con el estudio de la fuerza de rozamiento entre el neumático y el asfalto. Me explico.

Tanto en la rueda de bicicleta como en la rueda de F1, la fuerza máxima de rozamiento Fr entre la rueda y el asfalto, se daría cuando la carga aerodinámica vertical que ejerce el aire sobre los alerones del coche fuera máxima, es decir, cuando la velocidad del coche sea máxima, porque en ese momento, la superficie real de contacto Sr entre la goma y el asfalto será máxima.

Así, por otro lado, estamos de acuerdo en que el máximo valor que puede admitir Sr en un cuerpo que está sometido a fricción contra una superficie, es igual a la superficie aparente S de contacto, la que podemos medir con un "metro". De este modo, se observa claramente que:

Smax(rueda bicicleta) < Smax(formula1)

Con esto, se demuestra claramente que la rueda de F1 puede generar fuerzas de rozamiento contra el asfalto mucho mayores que la rueda de bicicleta, con lo que la adherencia de F1 con sus ruedas, puede llegar a ser mucho mayor que con unas de bicicleta.

Dicho de otra manera, si el F1 llevara ruedas de bicicleta, llegaría un momento en el que aunque siguiera aumentando la velocidad del coche, y con esta la carga vertical aerodinámica, el neumático no sería capaz de seguir aumentando la fuerza de rozamiento contra el asfalto porque no le quedaría más superficie Sr(adicional)disponible, por lo que en cualquier curva, a partir de cierta velocidad, el coche se iría a la puzolana, ya que la fuerza centrípeta sería mayor a la suma de las fuerzas de rozamiento generadas entre los neumáticos y el asfalto. Acompaño un pequeño gráfico que he elaborado para aclarar lo que quiero decir.

Saludos.

El problema q veo a todo esto es que si Fr=uN y Fr NO depende de superficie alguna (teóricamente), entonces NO puedes argumentar que Fr no pueda crecer porque No hay más superficie, SI NO DEPENDE DE NINGUNA Superficieeee.

Fr depende SOLO de una fuerza y un coeficiente de rozamiento adimensional.

Lo que yo argumento, es que (u) coef. de rozamiento (en la teoría/modelo físico es constante) en la realidad SI que depende de la PRESIÓN debido a que los materiales NO son "ideales" y se DESTRUYEN a una presión definida. Por tanto, es necesario BAJAR la presión (mantenerla por debajo de un límite de destrucción) aumentando la superficie porque la realidad tiene unos límites que NO tiene el modelo matemático que emula al fenómeno físico. Esos límites son los que hacen desfallecer al (u) coeficiente de rozamiento. Dicho de otra forma: hay que conseguir que (u) se siga manteniendo constante a pesar del esfuerzo que realiza el material. La presión NO puede pasar de ese umbral en que (u) se derrumba.

Lo siento, no puedo aceptar que Fr NO aumenta simplemente porque falta Superficie, si ¡NO depende de ella!.

Bueno, supongo que en alguna KDD lo debatiremos más exhaustivamente. JAJAJAJA

Como ves DonLechon aquí aún puede "arder mucha madera".

Un saludo a [email protected],

Escrito originalmente por @ptomecanico

El problema q veo a todo esto es que si Fr=uN y Fr NO depende de superficie alguna (teóricamente), entonces NO puedes argumentar que Fr no pueda crecer porque No hay más superficie, SI NO DEPENDE DE NINGUNA Superficieeee.

Fr depende SOLO de una fuerza y un coeficiente de rozamiento adimensional.

Lo que yo argumento, es que (u) coef. de rozamiento (en la teoría/modelo físico es constante) en la realidad SI que depende de la PRESIÓN debido a que los materiales NO son "ideales" y se DESTRUYEN a una presión definida. Por tanto, es necesario BAJAR la presión (mantenerla por debajo de un límite de destrucción) aumentando la superficie porque la realidad tiene unos límites que NO tiene el modelo matemático que emula al fenómeno físico. Esos límites son los que hacen desfallecer al (u) coeficiente de rozamiento. Dicho de otra forma: hay que conseguir que (u) se siga manteniendo constante a pesar del esfuerzo que realiza el material. La presión NO puede pasar de ese umbral en que (u) se derrumba.

Lo siento, no puedo aceptar que Fr NO aumenta simplemente porque falta Superficie, si ¡NO depende de ella!.

Bueno, supongo que en alguna KDD lo debatiremos más exhaustivamente. JAJAJAJA

Como ves DonLechon aquí aún puede "arder mucha madera".

Un saludo a [email protected],

Pto, en el fórmula 1, y refiriéndonos a los neumáticos:

Fr= Fvertical x u

-Al crecer la fuerza vertical Fv, aumenta Fr

-Y esto ocurre porque al crecer Fv, aumenta la superficie Ss de "valles y cimas" microscópicos que entra en contacto con el suelo.

-Fr NO depende de la superficie aparente de contacto S entre el cuerpo y la superficie, es decir, la que podemos medir con un metro, pero SÍ depende de la suma de la superfície microscópica de "valles y cimas" que entra en contacto con la superficie de deslizamiento, en fución del valor de Fv. Este aumento de Ss queda contemplado ya en la fórmula (Fr= Fvertical x u) al poner Fv multiplicando por u. Esa fórmula es el resultado de un proceso de cálculo integral diferencial.

-Decir que Fr depende de Ss es lo mismo que decir que Fr depende de la potencia F x u. Es decir, el aumento de Ss queda contemplado en la potencia F x u.

-Después de esto, todo lo que especifiqué en mi anterior post.

Saludos.

A ver, el cálculo integral diferencial NO es más que una SUMA con "muchos" sumandos,

Estoy entendiendo que (u) ¿depende de lo que llamas Ss?, o dicho de otra forma que ¿(u)=f(Ss)?

¿No era u=cte de los materiales que friccionan e independiente de la magnitud de las superficies?

No lo veo tigre, para mí, en el modelo matemático (u) era constante y NO dependía de la N o como has llamado Fv NI de ninguna S.

Quizás en el mundo real pueda haber variaciones tal y como argumentas, ¿es esto lo que quieres decir?

Un saludo a [email protected]

Pto, lo que te estoy diciendo es que cuando aumenta Fv, aumenta Fr también porque aumenta Ss. Esta es la base de todo.

Es el comportamiento físico de los materiales en lo que hemos de fijarnos para entender los desarrollos. De ahí surge todo el cálculo, la fórmula Fr=Fv x u. A ver si con esta imagen lo ves más claro:

Fv1 < Fv2 ----> Por lo tanto Ss1 < Ss2 ----> y es por esto que Fr1 < Fr2

Como puedes ver, la superficie real de contacto de la goma con el asfalto, que se corresponde en el dibujo con los "picos" de la masa que dibujo en rojo, es diferente en función de la fuerza vertical Fv aplicada sobre la goma.

Es cálculo integral, porque, efectivamente, como bien dices, es una suma con muchos sumandos. Es una suma de todas las microsuperficies de goma que están en contacto con el suelo, en el caso 1, "5 micropuntos de contacto", y en el caso 2, "13 micropuntos de contacto" (y más "gordos que los del caso 1).

Repito, toda la teoría del cálculo de las Fuerzas de Rozamiento está basada en el estudio de este patrón de comportamiento de los microscópicos "valles y cimas" del cuerpo que se desliza sobre una determinada superficie de deslizamiento.

Supongo que en una kdd podremos verlo con más detalle... y más cerveza.

Saludos.

A ver tigre, la descripción "cualitativa" es clara, que digo clara, clarísima desde el principio.

Ahora te voy a plantear un "problemita".

Supongamos que tenemos un "alfiler" IDEAL lo suficientemente afilado (AFILADO IDEAL) como para que termine en una única punta/molécula o como quieras llamar a esa superficie de contacto en la que Ss1=Ss2

Pregunta: (el ALFILER es IDEAL Y NO SE ROMPE NI SE CLAVA) ¿Podemos hacer Fr tan alta como queramos?

Recordemos: Fr = u·N

donde u=cte definida

y para N tenemos una prensa que puede ejercer la fuerza que queramos (ILIMITADA). (cuidado con meter el callo del pie en la prensa).

Un saludo a [email protected],

Le voy a llevar una copia impresa a mi cuñao para  q vea con quien me video y ya de paso para q aprenda un poco y haga entender a muchos "listos" el como y porque de algunas cosas q habéis tocado en este magistral "debate".En cuanto a la madera, yo encantado y seguro q no soy el único.Saludos.

Escrito originalmente por @ptomecanico

A ver tigre, la descripción "cualitativa" es clara, que digo clara, clarísima desde el principio.

Ahora te voy a plantear un "problemita".

Supongamos que tenemos un "alfiler" IDEAL lo suficientemente afilado (AFILADO IDEAL) como para que termine en una única punta/molécula o como quieras llamar a esa superficie de contacto en la que Ss1=Ss2

Pregunta: (el ALFILER es IDEAL Y NO SE ROMPE NI SE CLAVA) ¿Podemos hacer Fr tan alta como queramos?

Recordemos: Fr = u·N

donde u=cte definida

y para N tenemos una prensa que puede ejercer la fuerza que queramos (ILIMITADA). (cuidado con meter el callo del pie en la prensa).

Un saludo a [email protected],

Pto, efectivamente, el caso "hipotético y perfecto" que tú propones, podría adaptarse a la expresión Fr = u·N **. Lo que ocurre es que como hipotético y perfecto, el caso que tú describes es totalmente falso, pues no existe comportamiento tal en la naturaleza, y es por esto que la teoría del cálculo de las fuerzas de rozamiento no parte del estudio del modelo que tu propones, de una estructura molecular perfecta, de resistencia infinita y que no se rompe. Tenemos que pensar que Rozamiento va asociado a rotura molecular de partículas microscópicas, es decir a desgaste. Si eliminamos eso, estamos listos.

Una cosa es que el modelo hipoteticamente perfecto que tú has diseñado se adapte al funcionamiento directo de la expresión Fr = u·N, y otra cosa es que dicha expresión provenga del estudio del modelo que tú propones o similares, que ya te adelanto que no; te lo aseguro compañero.

Estoy pensando en subirme para Guadalajara y echarnos una cena :)

Saludos.

**(Aunque tengo mis dudas en cuanto al valor que tomaría u en tu modelo, pues si las superficies de contacto no se rompen o lo que es lo mismo, no se desgastan, probablemente u -como constante- valdría infinito, y si me vas a decir que la superficie sobre la que se desliza el cuerpo no se adapta al modelo que tú propones, entonces u tendería a 0, porque tu aguja destruiría instantaneamente el material sobre el que se apoya debido a su perfección molecular en todos los sentidos. Así, esa hipótesis de partida de que "la aguja no se clava" no puedes incluirla de ninguna manera porque no es coherente con tu modelo de perfección material).

Escrito originalmente por @Donlechon

Le voy a llevar una copia impresa a mi cuñao para  q vea con quien me video y ya de paso para q aprenda un poco y haga entender a muchos "listos" el como y porque de algunas cosas q habéis tocado en este magistral "debate".En cuanto a la madera, yo encantado y seguro q no soy el único.Saludos.

Donlechón, esto no es más que meternos en berenjenales que nos vienen grandes a todos, te lo aseguro. Más que nada por echar un rato de charla.

Saludos.

Mejor hablar de esto, aunq necesitemos traducción simultanea, q hacerlo de crisis, rescates, gobernantes y demás.

Escrito originalmente por @Donlechon

Mejor hablar de esto, aunq necesitemos traducción simultanea, q hacerlo de crisis, rescates, gobernantes y demás.

+1

Saludos.

6 días más tarde

Hola a [email protected] de nuevo, pues despues de todo el rollo que hemos soltado aquí, lo que, al menos parece claro, es que "el tamaño SI importa" :-):-):-)

Aunque en el mundo ideal de la teoría la superficie NO importe, llega un momento en el que aparece el mundo real y el "modelo" deja de funcionar por ser demasiado "simple" o demasiado "ideal". Bien por la razón que expone tigre_est (de tipo cualitativo), o bien, por la razón que he expuesto basada en la ecuación (de tipo cuantitativo), sea como fuere, ambos estamos de acuerdo en que para mayor Fuerza de rozamiento hace falta MÁS SUPERFICIE.

A partir de aquí, ya podemos volver a:

http://citroen.mforos.com/1257918/9[....]-pastillas-traseras/?pag=2#99776365

Ni que decir tiene, que si alguien desea profundizar en este tema/hilo solo tiene que continuar y responderemos con lo que pensemos/creamos lo más correcto y nuestras opiniones, por supuesto y como espero que siempre hagamos, desde el mayor de los respetos a [email protected] aquel q opine.

Parece, que el cambio de sección en las pastillas si podría proporcionar mayor "fuerza de rozamiento/frenada" al desgastarse la pastillas y aparecer "polvo" debido al uso de las pastillas, envejecimiento de los materiales, pulido de las superficies debido al uso,......

Un saludo a [email protected],

Escrito originalmente por @ptomecanico

Ni que decir tiene, que si alguien desea profundizar en este tema/hilo solo tiene que continuar y responderemos con lo que pensemos/creamos lo más correcto y nuestras opiniones, por supuesto y como espero que siempre hagamos, desde el mayor de los respetos a [email protected] aquel q opine.

Parece, que el cambio de sección en las pastillas si podría proporcionar mayor "fuerza de rozamiento/frenada" al desgastarse la pastillas y aparecer "polvo" debido al uso de las pastillas, envejecimiento de los materiales, pulido de las superficies debido al uso,......

Un saludo a [email protected],

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Saludos compañero!!

//47  esperando la2º parte....

joder que debate tu... si los politicos tuviesen las ideas tan claras como vosotros, saliamos de la crisis a la de ya. muy bueno por cierto.