Fuerza de fricción estatica.

Universidad de sonora

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“FUERZA DE FRICCION ESTATICA”

Profesora: MC. Elizabeth Araujo Moreno

Materia: Laboratorio de Física

Hora: 19:00 – 21:00

Grupo 3

Integrantes

Galan de la cruz Doroteo

Carranza Arturo Ernesto

Meza Maytorena Ezequiel Ulises

Fimbres Hernández Francisco Javier

Herrera Acosta Roberto Ángel

Hermosillo Sonora, a 30 de marzo de 2016

OBJETIVOS

Estudiar la fuerza de fricción estática, determinar los coeficientes de fricción entre diferentes parejas de materiales.

INTRODUCCIÓN

La fuerza de fricción entre dos cuerpos aparece aún sin que exista movimiento relativo entre ellos. Cuando así sucede actúa la fuerza de fricción estática, que usualmente se denota como fs y su magnitud puede tomar valores entre cero y un máximo, el cual está dado por

Fs max = µsN            (1)

Donde µs es el coeficiente de fricción estático y N es la fuerza normal.

En el caso particular, de un objeto en reposo sobre un plano inclinado, como se ilustra en la figura 1. De acuerdo al diagrama de fuerzas, sobre este cuerpo actúan tres fuerzas: La normal N, el peso W y la fuerza de fricción estática fs.

Dado que el objeto está en reposo, a partir del diagrama de fuerzas se encuentran las ecuaciones:

∑ Fx = − = mgsenθ –fx = 0                      (2)

 ∑Fy = N − mgcosθ = 0                           (3)

Si se aumenta el ángulo de inclinación gradualmente, hasta que el valor θ c ángulo al cual el objeto está a punto de iniciar su movimiento, la fuerza de fricción estática alcanza su valor máximo dado por la ecuación (1). Despejando la fricción y la normal, se tiene:

Fsmax = mgsen θc

N = mg cos θc

 Y sustituyendo en la ecuación (1) se obtiene:

µs = tan θc                      (4)

Esta ecuación, permite determinar el coeficiente de fricción estática entre dos materiales en contacto.

EQUIPO Y MATERIALES

1. Plano de inclinación variable

2. Placa de aluminio

3. Un bloque de madera de masa variable y de caras con diferentes áreas

4. Dos “pesas” de 100g de masa

5. Trozos de diferentes materiales

PROCEDIMIENTO

• 1. Colocar el bloque de madera con su cara de mayor área sobre el plano inclinado (plástico).

• 2. Aumentar el ángulo de inclinación gradualmente, hasta que el objeto esté a punto de resbalar (ver figura 2) y anotar en la tabla I el valor del ángulo de inclinación.

• 3. Repetir los pasos anteriores 10 veces.

• 4. Colocar en el hueco del bloque de madera una masa de 100g y repetir los pasos 1, 2 y 3, diez veces. Anotar los ángulos medidos en la tabla I.

• 5. Colocar otra masa de 100g, para alcanzar 200g y repetir el paso 4. Anotar sus resultados en la tabla I.

• 6. Calcular el coeficiente de fricción utilizando la ecuación (4) y anotar el resultado en la última columna de la tabla I.

• 7. Coloque sobre el plano inclinado cada uno de los diferentes materiales disponibles, repita el paso 2 y anote sus resultados en la tabla 2.

• 8. Utilizar las herramientas computacionales para el laboratorio de Mecánica, localizadas en la dirección http://www.fisica.uson.mx/mecanica/, seleccionar el applet “Análisis estadístico de mediciones” y obtener el promedio y la incertidumbre (desviación estándar). Anote sus resultados en la tabla 2.

• 9. Coloque la placa de aluminio sobre el plano inclinado, y repita los pasos 7 y 8 y anote sus resultados en la tabla 3.

RESULTADOS

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