Fisica 2 movimiento circular

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Facultad de Ciencia

Departamento de Física

LABORATORIO DE FISICA II

EXPERIMENTO Nº 2

“DINÁMICA.-ROCE”

Resumen

En el siguiente informe se presentarán dos experiencias; en primera instancia se estudiará el deslizamiento de un cuerpo sobre una superficie inclinada, con el fin de determinar las fuerzas que actúan en el cuerpo permitiéndole el reposo o el movimiento.

En el segundo experimento se observará el deslizamiento de un bloque por la superficie de un riel metálico, tirado por un cuerpo colgado por medio de un hilo, el cual que pasa por una polea fija, generando un movimiento en el cuerpo que se encuentra en la superficie; con el fin de determinar el coeficiente de roce cinético entre el bloque y la superficie.

Introducción

En la experiencia de laboratorio se hará un estudio de los de cuerpos en movimiento , es decir, el estudio de la dinámica.

La dinámica es el estudio de la relación entre la resultante de las fuerzas que actúa sobre un cuerpo y los efectos que causa en el movimiento de él..

Dentro de las fuerzas, existe la conocida fuerza de roce, la cual es la que se opone al movimiento y es paralela a la superficie de contacto del objeto, la cual es motivo de estudio en la experiencia a realizar. Encontraremos dos tipos de fuerza de roce:

• Fuerza de roce estático: Es la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento, causada por la irregularidad de las superficies. Se cumple que fs≤μs*N.

• Fuerza de roce cinético: Es la fuerza que se opone al deslizamiento, causada por la irregularidad de las superficies. Se cumple que fk=μk*N. Además, fks.

• Coeficiente de roce (μ): El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción expresa la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto. Es un coeficiente adimensional.

Procedimiento experimental

Experimento 1:

Objetivos:

• Determinar las ecuaciones entre las fuerzas que satisfacen que el cuerpo está a punto de iniciar el movimiento.
• Demostrar que el coeficiente de roce estático se puede calcular como la tangente del ángulo crítico bajo el cual el cuerpo está a punto de iniciar el movimiento.
• Determinar el coeficiente de roce estático entre el bloque y la superficie.
• Comparar el coeficiente de roce estático obtenido con el que se da en tablas.

Materiales: [pic 3]

• Bloque de madera.
• 1 Riel metálico.
• 1 Regla.
• 1 Huincha.

La primera experiencia constará de un riel metálico el cual se levantará obteniendo un ángulo  el cual aumentará gradualmente proporcionalmente se levante el tablón, el que actuará como plano inclinado. Se realizará este proceso hasta lograr que el bloque esté a punto de iniciar un movimiento. Este ejercicio se efectuará 9 veces obteniendo los respectivos datos que ayuden a encontrar el ángulo crítico.[pic 4]

Tabla de datos obtenidos a partir de la primera experiencia

Masa del borrador: 0,11441 kg

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(1)  [pic 10]

(2)  [pic 11]

Despejando la fuerza de roce de la ecuación (1) y la Normal de la  ecuación (2) recordando que la fuerza de roce en un movimiento inminente es fr = [pic 12]

Se obtiene:                                    [pic 13]

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Reemplazando lo obtenido en  fr =  µcy despejando µcde la ecuación[pic 15]

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Experimento 2:

Objetivos:

• Determinar ecuaciones para obtener coeficiente de roce.

Materiales[pic 19]

• 1 Interfase.
• 1 Sensor de movimiento y sus cables.
• 1 Riel metálico.
• 1 Polea fija.
• 1 Bloque de madera.
• Hilo.
• Caja de masitas.

En el segundo procedimiento experimental, se sujetará un bloque sobre una superficie atado a un hilo, el cual será tirado por otro cuerpo que se encontrará colgado de este mismo, provocando una tensión. Dicho hilo pasará por medio de una polea fija que se encontrará en un extremo de la superficie. En el proceso se soltará el bloque el cual como ya se ha mencionado será tirado por la masa atada al hilo, a partir del sensor de movimiento se obtendrá la aceleración con la que se mueve el bloque. Se repetirá tres veces con la masa del bloque constante y con diferentes masas que tiren de éste, para que a partir de las ecuaciones dinámicas, se pueda obtener el coeficiente de roce cinético.

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