Laboratorio n°1: Fuerza de Roce

Laboratorio n°1: Fuerza de Roce

Física I grupo A3.  Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata

Villafuerte Francia 70334/9

Benedetti Martin 59273/2

Rubio Gabriela 68003/1

Acuña Walter Steven 70409/0

Grimaldiz Montalvo Luis Fernando 62927/3

Introducción

El presente trabajo se basa en la experiencia realizada en clase acerca del rozamiento de dos superficie y las fuerzas que se ejercen, se puso en juego los conocimientos adquiridos hasta ahora para poder realizar los cálculos correspondientes y determinar el coeficiente de roce entre una superficie de madera y un objeto con mismo material pero con bases de diferentes, llegando a nuestras  propias conclusiones de que sucede con la fuerza de roce en estas situaciones a pequeña escala sobre un plano inclinado.

Marco Teórico 

En el marco teórico nos encontramos a la dinámica y a las leyes que determinan a un sistema, principalmente para este laboratorio  utilizamos Las Leyes de Newton que enuncian lo siguiente:

1° Ley-Ley de Inercia: Si en un cuerpo no actúan otras fuerzas  (exceptuando las internas) este permanecerá en su estado inercial en el que  se encuentra, es decir, si no hay fuerzas externas que alteren al objeto éste, si se encontraba en reposo permanece en reposo y si se encontraba en un  MRU (movimiento rectilíneo uniforme, donde la velocidad es constante) permanece en MRU.

2°Ley-Ley Fundamental de la Dinámica: dice que al actuar una fuerza externa sobre un objeto hace que cambie su movimiento lo cual implica una aceleración provocando una relación determinada por la siguiente ecuación: F=m.a

3°Ley-Ley de Acción y Reacción: dice que si un cuerpo ejerce una fuerza contra otro cuerpo, el segundo cuerpo le ejerce una fuerza igual con el mismo módulo, en la misma dirección pero en sentido opuesto. Para cada fuerza  de acción existe una fuerza reacción.

Estas leyes nos sirven para poder explicar que sucede con nuestro sistema cuando sufre interacciones con el universo.

Cuando el plano esta en sentido horizontal actúan las  fuerzas: peso= (mg)  y la normal [Figura 1.a] y cuando el plano comienza a inclinarse: el peso se descompone en orientación de los ejes coordenados, es decir, en Px y Py. También aparece una fuerza de roce que se opone a un posible deslizamiento del bloque, y la normal. El plano inclinado forma un ángulo con la horizontal [Figura 1.b]

 [pic 1]

Tenemos:

Componente[pic 2]:       [pic 3]              [pic 4]

Componente[pic 5]:       [pic 6]                [pic 7] 

Dividiendo la ecuación [pic 8] por la [pic 9] resulta: [pic 10]               [pic 11] 

Para el ángulo límite ([pic 12]) en el instante inminente en que el bloque comienza a deslizar respecto de la superficie ([pic 13]) se cumple que:

[pic 14]                                              [pic 15] 

Igualando las ecuaciones[pic 16] [pic 17] y [pic 18] se obtiene que para este [pic 19] : [pic 20]                

Procedimiento Realizado

Materiales:

• Plano de madera el cual podemos manejar la inclinación
• Cubo de madera que tiene una base con estéril
• Cinta de medir con unidades de cm

 El objetivo principal es determinar el coeficiente estático máximo de roce para superficies madera- madera y madera-esmeril, que se calcula como  [pic 21]   , pero tan(θ)=h/b.

[pic 22]

Empezamos colocando la base de madera sobre la mesa para empezar a manejar la inclinación.  Colocamos en un extremo el bloque de madera, y de apoco fuimos inclinando el plano hasta llegar al punto donde el bloque se desliza. Es ahí cuando sostuvimos el plano y tomamos las medidas correspondientes  (en ese punto es cuando el coeficiente de roce llega a su máximo valor, la componente Px es la que logra que el bloque deslice). Se tomaron 5 medidas y éramos 5 integrantes en el grupo, por lo que cada uno de nosotros tomó una medida. Lo mismo tuvimos que hacer con el bloque de una cara con esmeril, tomamos otras 5 medidas al momento en el que el bloque se deslizaba e hicimos los cálculos.

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