Fuerza De Friccion Laboratorio

FUERZA DE FRICCION

I. OBJETIVOS

• Estudiar las características de los coeficientes de rozamiento dinámico y estático de diferentes materiales.

• Calcular el coeficiente de fricción estático y cinético para deslizamiento en superficies arbitrarias (caso de la madera).

• Verificar la relación entre el coeficiente de fricción y la fuerza de rozamiento.

• Realizar cálculos cinemáticas basándose en consideraciones dinámicas y mecánicas para los materiales y accesorios empleados.

II. FUNDAMENTO TEORICO

La fuerza de fruicciòn o rozamiento, es aquella que surge entre dos cuerpos cuando uno trata de moverse con respecto al otro. Esta fuerza siempre es contraraia al movimiento o posible movimiento.

El rozamiento por deslizamiento es de dos clases: estàtico y cinètico.

El rozamiento estàtico es la fuerza que se presenta entre superficies que se encuentran en reposo. El valor del rozamiento estàtico varìa desde cero hasta un valor màximo. El valor màximo de la fuerza de rozamiento estàtico equivale a la fuerza mìnima necesaria para iniciar el movimiento, el cual puede calcularse mediante la siguiente fòrmula: Fe = ue x N

El rozamiento cinètico es la fuerza que se presenta cuando hay movimiento de un cuerpo respecto al otro. Cuando el cuerpo pasa del movimiento inminente al movimiento propiamente dicho, el valor de la fuerza de rozamiento disminuye y permanece casi constante. Su valor es el siguiente:

R = F – uN……(2)

figura 1 fuerza resultante r actuando sobre un bloque

ahora dado la relación entren la fuerza y la aceleración podemos reescribir la ecuación ( 3 )como:

Donde: m, masa del móvil

A, Aceleración del móvil debido a la acción de la F

F. fuerza aplicada

N, es el producto de la masa móvil y la aceleración gravitacional.

Diferenciando la fuerza de fricción estático y la fuerza de fricción cinética, es que la primera evita que comience el deslizamiento y la segunda, se opone ala continuación del deslizamiento una vez comenzado.

El objeto se mantiene en reposo cuando se aplica la fricción estática; sin embargo si la fuerza aplicada es mayor que la fuerza de fricción estática máxima, el objeto empieza a moverse y pasamos al régimen de de la fricción cinética. La fricción estática máxima esta dada por:

F max =usN………..(4)

Donde: us; coeficiente de fricción estático

F K =uKN………..(5)

Donde: uK; coeficiente de fricción cinético

La relación entre la fuerza F que se aplica en las fuerzas de friccion F puede representarse mediante la siguiente figura (2)

Figura (2) relación entre la fuerza aplica da y la fuerza de fricción

En general uk <us

cuadro (1): coeficiente de friccion

III. EQUIPOS Y MATERIALES

• Computadora personal

• Sortware data estudio

• Interface scienceworshopt

• Sensosr de movimiento

• Sensor de fuerza

• Cajón de friccion

• Una masa accesoria de 0.25kg

• Conjuntio de pesas

• Carril , tope y polea mas 1.60m de hilo negro

• Balanza analógica

IV . PROCEDIMIENTOS Y ACTIVIDADES

a.Coloca sobre el bloque de madera diferentes pesas que irán variandosu peso total. Cuida que la superficie de madera quede hacia abajo.Puedes iniciar con 50 g.2)

b.Se variará el peso de manera ascendente hasta diez valoresdiferentes de manera que la variación de peso sea del mismo valor deun paso a otro, (ejemplo de 50 g en 50 g).3)

c. Escribe en la tabla No 3 en la primera columna el peso adicional, en lasegunda la suma de los pesos (la del carro más la adicional) ambasen gramos, en la tercera la fuerza d.aplicada en gramos, es decir lamostrada en el dinamómetro, y en la cuarta columna pondrás el valorcalculado del coeficiente de fricción, para lo que usarás las fórmulasdel experimento anterior

Coloca el bloque de madera de forma que asiente sobre la superficieS1.

e. Coloca el peso adicional (que se mantendrá constante).3. Sigue los pasos del experimento dos para conocer la fuerza necesariapara el inminente movimiento con ayuda del dinamómetro.

f. Repite el experimento cinco veces, y calcula la fuerza promedio.5. Con ese valor calcularás el coeficiente de fricción.6. Coloca el bloque de madera de forma que asiente ahora la superficieS2 (de

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