Facultad de Ciencia, Departamento de Física. Dinámica

Facultad de Ciencia, Departamento de Física

Dinámica

Resumen: Experimentos de dinámica de una cuerpo. En el primer caso se midió el valor del roce estático, el cual fue 0,44.

Para el segundo caso, el roce cinético, cuyo valor fue 0,47.

Introducción: El movimiento se puede analizar desde el punto de vista de la dinámica, que estudia los factores que influyen para que un cuerpo se mueva. A continuación se analizarán dos: el roce estático, que se produce cuando no hay movimiento de un cuerpo sobre una superficie1; y el cinético, que se produce cuando existe movimiento2.

Objetivos generales:

-Para la actividad uno, determinar el coeficiente de roce estático entre dos superficies.

-Para la actividad dos, determinar el valor del coeficiente de roce cinético entre dos superficies.

1. Marco Teórico: Se le denomina “roce” a la fuerza entre dos superficies en contacto. A aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies se llama “cinético”, pero también, se le denomina roce a la fuerza que se opone al inicio del movimiento, que en esta ocasión se denomina “estático”.

El roce se genera debido a las imperfecciones entre las superficies en contacto3.

Para el estudio de los experimentos, se utilizarán las siguientes ecuaciones:

N-mgcosθ=0 mgsenθ-f_s=0 f_s=μ_s mgcosθ

Ecuación 1 Ecuación 2 Ecuación 3

T=μ_k m_(1+) g+m_1 a T=m_2 a+m_2 g

Ecuación 4 Ecuación 5

2. Montaje Experimental

En el primer experimento se colocó un riel sobre una varilla inserta sobre una base imantada para poder tener inclinación, tal como se muestra en la figura 1.

Riel

Base imantada

Borrador

Figura 1

En el segundo experimento se montó un carrito sobre el mismo riel utilizado anteriormente. Además, se utilizó una polea inteligente, por donde pasaba un cordel que tenía en sus extremos el carrito y un cuerpo. A continuación se muestra la figura 2.

Cuerpo 1

Carrito

Base imantada

Riel

Figura 2

Procedimiento Experimental

En el primer experimento, se montó un borrador que tenía una superficie medianamente rugosa sobre el riel. Se fijó el centro de masa del borrador a 0,6 (m) del extremo del riel. Luego, se elevó un extremo con la ayuda de la varilla en la base imantada, para determinar a qué altura el cuerpo salía del reposo y se ponía en movimiento.

En el segundo experimento, se colocó el carrito sobre el riel, a una distancia de

0,6 (m) de un extremo. El carrito estaba unido mediante el cordel a un cuerpo. A su vez, el cordel pasaba por la polea inteligente para que el movimiento fuese fluido.

Se realizaron distintas medidas de la aceleración del carrito producida por el cuerpo, pero al realizar cada una de éstas, se le colocaban distintos cuerpos sobre él, para determinar su coeficiente de roce cinético.

Análisis y resultados

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