Coeficiente de rozamiento estatico.

Instrucciones: Investigar los factores que afectan el coeficiente de rozamiento estático.

El propósito del experimento es investigar la relación entre el tipo de superficie de contacto de un cuerpo, con su coeficiente de rozamiento estático. Esto se realizara cambiando el tipo de superficie de contacto del cuerpo, para luego proceder a registrar datos del tiempo y del peso necesario para que este cuerpo inicie su movimiento, mediante el uso de un cronometro y unas pequeñas pesas, una vez procesados estos datos, obtener el coeficiente de rozamiento estático de cada tipo de superficie.

Se utilizará un cuerpo de prueba (bloque de madera), que hará su movimiento a lo largo de un plano horizontal, siempre y cuando se le aplique la fuerza suficiente mediante unas pesas, las cuales a su vez nos permitirá medir la cantidad de peso y tiempo necesarios para que se produzca el movimiento en la medida del plano horizontal, y así poder calcular la llamada fuerza de rozamiento estático. Aunque cada vez lo hará con un tipo de superficie de contacto distinto, por lo que la fuerza de rozamiento estático presentará una variación en cada una de ellas.

Pregunta: 

¿Cómo y porque la velocidad varia según cada tipo de superficie?

¿Por qué la aceleración en este caso es igual para todos los tipos de superficie?

Identificación de variables:

Variable independiente: Peso, masa, superficie (medida), aceleración, tiempo

Variable dependiente: Coeficiente de rozamiento estático

Variables controladas: La distancia que recorre la masa en el plano, tiempo, masa, superficie (medida)

Aparatos

Cronometro

Cubo

Plano horizontal

Pesas

Regla

Balanza

Diagrama de experimento

[pic 1]

[pic 2]

Método

1. Medir la masa del objeto
2. Marcar el punto de inicio desde donde el objeto será; alado y marcar el punto limite
3. Ver a que peso se mueve el objeto, tomar datos
4. Tomar 3 mediciones del tiempo en que se demora recorrer el objeto la distancia establecida (repetir con los 3 tipos de materiales de cada superficie correspondiente al la cara del objeto)
5. Medir el coeficiente de rozamiento
6. Calcular la velocidad (en cada material).

1. La masa de la madera es igual a 111g

2. La distancia del plano va desde 0.1cm hasta los 40cm

3. Se mueve a 80 g, ya que en la cartulina es el peso necesario para mover al objeto

4. Mediciones; en la Tabla 1

5. Fr= (U)N => Uc= Fr/N   Uc=0.80kg(g) (g)/1,11kg(g) => Uc=0.720

Fr= Uc (N) => Fr=0.72(m(g))=> Fr=0.72 (1.11kg(9.8m/s²)=> Fr=7.83N

T= F+W => T=0+W T=W=>T=0.80kg (9.8m/s²)=> T= 7.84N

ΣFy= w1+w2-N-T=> T+N= w1+w2=> T=w2 (pesas); N=w1 (Madera)

6. Vf=Vo+at

Vf=Vi+at=> Vf=0+atf

V=Vf-Vo=>V=Vf-0=>V=Vf

ΣFx=F = T-Fr=F=> (T-Fr) =ma=> (T-Fr)/m=a =>( 0.80kg(9.8m/s²)- 7.83N)/1.11kg=a

a=(7.84N-7.83N)/1.11kg=> a=0.900m/s²

Laton: Vf=Vi+at=> Vf=0+atf=> Vf=atf =>Vf=0.900m/s²(1.83s)

Laton: V=1.65 m/s

Formica: Vf=Vi+at=> Vf=0+atf=> Vf=atf => Vf=0.900m/s²(0.82s)

Formica: V=0.74m/s

Cartulina: Vf=Vi+at=> Vf=0+atf=>Vf=atf => Vf=0.900m/s²(0.80s)

Cartulina: V=0.72m/s

Tabla 1

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