Tema: TEORÍA RELACIONADA

FUERZA DE ROZAMIENTO

S. Bonilla, J.Oviedo, U. Ávila, J.Castellanos

Departamento de Física y Electrónica

Universidad de Córdoba, Montería

Resumen

La practica de laboratorio enfoca su objetivo en la medición y demostración experimentalmente de las dependencias fuerza rozamiento – superficie de contacto, fuerzade rozamiento – peso del cuerpo que es desplazada.

1. TEORÍA RELACIONADA

 La friccion es define como la fuerza de rozamiento o fuerza de friccion, a la fueza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de friccion dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento y (fuerza de friccion estatica) se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular  R entre ambas superficies no lo sea perfectamente, sino que forme un angulo θ con la normal N ( el angulo de rozamiento).Por tanto, la fuerza resultante se compone de la fuerza norma N (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.

Existen dos tipos de rozamiento o friccion, la friccion estatica (FE) y la friccion dinámica (FD). El primero es la resistencia que se debe superar para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es la resistencia, de magnitud considerada constante, que se opone al movimiento pero una vez que este ya comenzó.En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro, es que el estatico actua cuando cuando los cuerpos están en reposo relativo en tanto el dinamico lo hace cuando ya están en movimiento.

La fuerza de friccion estatica, necesaria para vencer la friccion homologa, es siempre menor o igual al coeficiente de rozamiento entre los dos objetos (numero medido empíricamente y que se encuentra tabulado ) multiplicado por la fuera normal. La fuerza cinetica, en cambio, es igual al coeficiente de rozamiento dinamico, denotado por la letra griega μ,por la normal en todo instante.

Si la fuerza de rozamientoes proporcional a la normal N, y a la constante de proporcionalida se le conoce como :[pic 1][pic 2]

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Permaneciendo la fuerza normal constante, se puede calcular dos coeficientes de rozamiento : el estatatico y el dinamico

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Donde el coeficiente de rozamiento estatico corresponde al de la mayor fuerza que el cuerpo puede soportar inmediatamente antes de iniciar el movimiento y el coeficiente de rozamiento dinamico  corresponde a la fuerza necesaria para mantener el cuerpo en movimiento una vez iniciada [pic 6][pic 7]

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Figura 1.  Equipo de medición de Fuerza con el dinamometro.

Tendremos quel coeficiente de friccion estatico se puede también hallar  con la siguiente formula si y solo si el sistema esta en un plano inclinado

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Figura 2.  Fuerza de rozamiento en plano inclinado.

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2. PROCEDIMIENTO

1. Determinacion de las fuerzas de friccion en función de las superficies en contacto : Hale con el dinamómetro los tacos de rozamiento, apunte en la tabla el valor de la fuerza necesaria para mantener en movimiento uniforme a los tacos de rozamiento repita con los diferentes materiales
2. Determinacion de las fuerzas de friccion en función de la masa del cuerpo que es deslizado : determine la masa del taco de madera con el pasador puesto, tire del taco de rozamiento, con el lado de madera hacia abajo y el pasador puesto, sobre el riel de aluminio y mida la fuerza necesaria para mantenerlos con el movimiento uniforme.
3. Determinacion del coeficiente de rozamiento estatico: Por medio de la longitud de los catetos del triangulo rectángulo formado entre el riel y la mesa determine el angulo para el cual el lado de madera comienza a deslizarse.Para realizar este experimento se debe empujar suavemente el riel: hacia el soporte esto hace que el angulo aumente, hasta que empiece a deslizarse el taco de madera.

3. RESULTADOS

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Tabla 1.  Fuerzas tomadas en el procedimiento 1

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Tabla 2.  Fuerza en función de a masa del procedimiento 2

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Tabla 3.  Medidas de los Catetos en el procedimiento 3

4. ANÁLISIS

Según el procedimiento 1 que nos permite saber la Fuerza de Friccion según la superficie de contacto podemos ver en la Tabla 1 que depende de la naturaleza del materia ya que para cada superficie necesita una Fuerza diferente.

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