Movimiento 'stick-slip'
| Definición Breve | El stick-slip es un fenómeno mecánico que se refiere a la "fricción de deslizamiento" , causada por el movimiento espontáneo y caracterizado por aceleraciones que se producen entre dos superficies en contacto deslizante. |
|---|---|
| Tema | Cuerdas |
| Subtema | Movimiento Stick-Slip |
| Audio | <embed>https://www.youtube.com/watch?v=AontqlzLg8I</embed> |
El Movimiento "Stick-Slip
El movimiento stick-slip es un fenómeno típico en sistemas con fricción. Es debido a que la fuerza de fricción estática es más grande en algunos instantes que la fuerza aplicada. Cuando la fuerza aplicada aumenta a un cierto valor, se vence la fuerza de fricción estática y la masa comienza a deslizarse decreciendo rápidamente la fuerza de fricción.
Explicación
Se debe a la ley de fricción de Coulomb. Esta ley implica el coeficiente de fricción estática y la adhesión, y el coeficiente dinámico de fricción o deslizamiento coeficiente de fricción. La primera se produce cuando la velocidad de deslizamiento entre dos superficies es cero: este es el caso cuando se desea mover una masa inicialmente en reposo. El segundo viene en cuenta cuando la velocidad de deslizamiento entre las dos superficies no es cero, por ejemplo, cuando la masa se dispara ya está en movimiento. La fuerza que hay que ejercer para mover una masa dada es proporcional a la masa y considerado coeficiente. Si fo es mayor que f, como suele ser el caso, vamos a ofrecer un mayor esfuerzo para mover una masa inicialmente en reposo como para mantener su movimiento.
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Stick-Slip en intrumentos de cuerdas
Cuando se pasa un arco por una cuerda se producen dos movimientos: stick y slip.
Stick: en el movimiento del stick la cuerda se estira en la dirección del arco
Slip: en el movimiento del slip la cuerda salta y vuelve a su posición de reposo
Para cada oscilación se tiene que producir un movimiento de stick y un movimiento de slip. Así, el sonido ideal se produce cuando el número de sticks y de slips coinciden. En un flautado, por ejemplo, en donde el arco se mueve muy rápido y con muy poca presión, el stick es mínimo y los slips son mucho más rápidos y numerosos. En la sobrepresión, forzamos el stick y los slips son menos y se producen de forma irregular.
Descripción
Considere un lápiz por encima de una cinta transportadora que se mueve a una velocidad "v" a la derecha, el lápiz es capaz de traducir en posición horizontal, y está limitado por un resorte que a su vez está vinculada a una pared vertical. La fricción estática actúa como un "aglutinante" entre el lápiz y cinta y que determina el progreso del lápiz sobre la velocidad de cinta "v" hacia la derecha, pero la fuerza del muelle, al mismo tiempo (tirando hacia el lápiz si) aumenta, hasta que se hace igual al valor de la fricción estática y en ese momento se convierte en un fenómeno fricción dinámica, de hecho empieza a oscilar entre el lápiz y la cinta, pero el lápiz se mueve a la izquierda. Cuando la fuerza de retorno del resorte disminuye y el lápiz cae de nuevo en la zona de fricción estática, comienza un nuevo ciclo.
Otro ejemplo se encuentra en una tiza en la pizarra, cambiando la inclinación de la misma en comparación con la pizarra y la fuerza que se imprime, se puede ver los diferentes grabados. Si se inclina, el yeso puede afectar a una línea continua, si se mantiene perpendicular a la tabla, la línea es discontinua.
Ejemplo
Este movimiento es común en muchas situaciones físicas, por ejemplo: si utilizamos una cuerda elástica para tirar de una caja, el principio la cuerda no ejercerá fuerza sobre la caja. Pero a medida que tiremos de ella, esta se alargará aumentando asi la fuerza sobre la caja inmóvil hasta que esta fuerza alcance un valor limite determinado por el coeficiente de rozamiento estático. La caja se pondrá en movimiento, el cual consta de dos fases: En la primera, esta está en reposo y la energía ejercida por el operario es almacenada en la cuerda en forma de energía elástica. Y en la segunda la caja se desliza generando que una parte de la energía almacenada de transforme en energía cinética. Luego la caja desacelera, disminuyendo la velocidad hasta que para y comienza un nuevo ciclo.
Ejemplos en video
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Referencias
http://www.efjm.eu/pdfs/efjm-es-stick-slip.pdf