FUERZAS DE ROZAMIENTO

KIT DE FISICA - MECANICA

FUERZAS DE ROZAMIENTO

Es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es muy importante cuando se estudia el movimiento de los cuerpos. Es la causante de que podamos andar (cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento como el hielo que por una superficie con rozamiento como un suelo rugoso).

En esta fuerza no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero sí depende de cuál sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es más o menos rugosa.

La magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los dos cuerpos, es decir:

FUERZA DE ROZAMIENTO ESTATICA

Existe cuando no hay movimiento relativo entre los doscuerpos que están en contacto. Por ejemplo, si queremos empujar un armario muy grande y hacemosuna fuerza pequeña, el armario no se moverá. Esto es debido a la fuerza de rozamiento estática que se opone al movimiento.

FUERZA DE ROZAMIENTO DINAMICA

Si aumentamos la fuerza con laque empujamos, llegará un momento en que superemos está fuerza de rozamiento yserá entonces cuando el armario se pueda mover. Una vez que el cuerpo empieza a moverse,hablamos de fuerza de rozamiento dinámica. Esta fuerza de rozamientodinámica es menor que la fuerza de rozamiento estática.

COEFICIENTES DE ROZAMIENTO DE ALGUNAS SUSTANCIAS

Objetivo del experimento

Conocer las fuerzas de rozamiento en reposo y por deslizamiento y su dependencia con respecto a la masa y las superficies.

Montaje

Equipo

 BLOQUE DE FRICCION

 1 DINAMÓMETRO DE 1,5 N Y 3N

Es un instrumento utilizado para medir fuerzas o para pesar objetos, se encuentra calibrados en Newton.

Fue inventado por Isaac Newton, basa su funcionamiento en la elongación de un resorte sigue la ley de Hooke en el rango de medición; constan de un muelle, generalmente contenido en un cilindro que a su vez puede estar introducido en otro cilindro. El dispositivo tiene dos ganchos o anillas, uno en cada extremo, llevan marcada una escala, en unidades de fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle donde al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza. Son fáciles de usar con código de colores en este caso se utilizaron dos Rojo de 1,5 N y Verde de 3N.

 1 GANCHO DE SOPORTE PARA INSERCCION

Se encuentra dentro del bloque de soporte para poder colgar el dinamómetro que en este caso es un bloque de fricción.

 1 JUEGO DE PESAS DE 50g CADA UNA

Las pesas de laboratorio sirven básicamente para realizar controles de cálculo hay de diferentes pesos e incluso diversas formas pero en este caso se utilizan de 50g y como material de referencia para confirmar sensibilidad o inclusive calibrar en el caso del dinamómetro.

 1 HOJA DE PAPEL

Ejecución del experimento

• Inserte el gancho en el orificio de la cara pequeña yenganche allí el dinamómetro de 1,5 N. Acueste el bloquede fricción sobre una superficie plana (por ejemplo unamesa) con la cara grande brillante hacia abajo.

• Tire del dinamómetro de modo tal que el bloque sedesplace en forma uniforme sobre la superficie. Mantengael dinamómetro en forma paralela a la superficie. Lea lafuerza de rozamiento y anote el valor en la Tabla 1.

• Coloque el bloque de fricción sobre la superficie con la caramediana hacia abajo, y luego con la cara pequeña haciaabajo. Cuando utiliza la cara pequeña, inserte el gancho desoporte en el orificio ubicado en la cara mediana. En cadacaso, anote la fuerza de rozamiento por deslizamiento en laTabla 1.

• Repita el experimento para la cara grande brillante y la quetiene goma. Utilice adicionalmente otra superficie, porejemplo una hoja de papel, y tire del bloque de fricción. Encada caso, anote la fuerza de rozamiento por deslizamientoen la Tabla 2.

• Coloque nuevamente el bloque de fricción sobre lasuperficie con la cara grande brillante hacia abajo. Coloque2, 4 y 6 pesas, una tras otra, encima del bloque de fricción.En cada caso, anote la fuerza de rozamiento en la Tabla 3.

• Coloque nuevamente el bloque de fricción sobre lasuperficie con la cara grande brillante hacia abajo. Anote lafuerza de rozamiento por deslizamiento en la Tabla 4.Luego tire lentamente del dinamómetro hasta que el bloquese mueva. Observe la escala y anote el valor más alto(fuerza de rozamiento en reposo) en la Tabla 4. Repita elexperimento usando la cara con goma. Si es necesario,utilice el dinamómetro de 3 N.

Ejemplo de medición

• Tabla 1: Fuerzas de rozamiento por deslizamiento parasuperficies de contacto de distintos tamaños.

• Tabla 2: Fuerzas de rozamiento por deslizamiento parasuperficies de contacto de distintos materiales.

• Tabla 3: Fuerzas de rozamiento por deslizamiento paradiferentes masas.

• Tabla 4: Fuerzas de rozamiento por deslizamiento y enreposo.

Evaluación

 ¿Cuál es la influencia del tamaño de la superficie decontacto en la fuerza de rozamiento por deslizamiento?

Cuando se utiliza la fuerza de rozamiento por deslizamiento no depende deltamaño de la superficie de contacto.

 ¿Cuál es la influencia del material de la superficie decontacto en la fuerza de rozamiento por deslizamiento?

La fuerza de rozamiento por deslizamiento depende delmaterial del que este hecho las superficies de contacto.

 Es cierto que cuanto mayor sea la masa,mayor será la fuerza de rozamiento por deslizamiento en otras palabras es directamente proporcional la masa a su fuerza.

 Las fuerzas de rozamiento por deslizamiento y en repososon distintas en cuanto la fuerza de rozamiento en reposoes mayor que la fuerza de rozamiento por deslizamiento.

CONCLUSIONES

• Según el tamaño de la superficie y el material que componen los cuerpos varían la fuerza de rozamiento y por ende la fuerza que se aplica para que se muevan.

• Las superficies más lisas entre si tienen más fuerza de

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