COEFICIENTE DE ROZAMIENTO CINÉTICO Y SISTEMAS NO CONSERVATIVOS

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE FISICA

COEFICIENTE DE ROZAMIENTO CINÉTICO Y SISTEMAS NO CONSERVATIVOS

Ledis Montenegro

Camila Nitola

Daniela Mora

RESUMEN.

Hay fuerzas que son diferentes, es decir, consumen energía mecánica al realizar trabajo. Se llaman fuerzas no conservativas. Entre las más conocidas se hallan las fuerzas de rozamiento. A lo largo de una trayectoria, la energía mecánica del sistema se irá consumiendo y la final será menor a la inicial, o sea, su variación ya no será cero.

El valor de la fuerza de rozamiento en física es igual al producto del coeficiente de roce por la fuerza normal.

Fr = µ x N

INTRODUCCION

Cuando la partícula se mueve de A hacia B, o de B hacia A la fuerza de rozamiento es opuesta al movimiento, el trabajo es negativo porque la fuerza es de signo contrario al desplazamiento.

WAB=-Fr x

WBA=-Fr x

El trabajo total a lo largo del camino cerrado A-B-A, WABA es distinto de cero

WABA=-2Fr x

Fr = µ x N

Hay dos tipos de coeficiente de rozamiento, el cinético o dinámico y el estático. El segundo es mayor en valor. Los valores no tienen unidad y oscilan entre el cero y el uno, mucho más cerca del cero. El µ estático actúa al principio, antes del movimiento y el dinámico actúa durante el movimiento, cuando la inercia se ha vencido. Por esta razón el coeficiente dinámico es de menor valor que el estático

COEFICIENTE DE ROZAMIENTO CINÉTICO Y SISTEMAS NO CONSERVATIVOS

OBJETIVOS

Determinar el coeficiente de rozamiento cinético y analizar su dependencia.

Comprobar la descomposición de fuerzas en un plano inclinado.

Comprobar las ecuaciones de un sistema no conservativo.

MARCO TEÓRICO

Desde los albores de la historia se ha buscado lo que se conoce como "móvil perpetuo", una máquina o dispositivo que permanezca indefinidamente en su estado de movimiento sin necesidad de un aporte externo de energía. Su descubrimiento supondría la esperanza de obtener una fuente inagotable de energía. Desgraciadamente, hoy en día sabemos que la existencia de este tipo de dispositivos es imposible, pues en el mundo real existen fuerzas, denominadas disipativas o no conservativas, cuyo trabajo transforma la energía mecánica en otros tipos de energías más degradadas y por tanto menos útiles, provocando que la energía mecánica del sistema vaya disminuyendo y finalmente se agote.

Las fuerzas de rozamiento son un ejemplo de fuerzas no conservativas, y son las que provocan que, por ejemplo, la vagoneta desplazándose en la montaña rusa no siga moviéndose indefinidamente y sea necesario el trabajo de un motor para devolverla a su posición inicial. El trabajo realizado por estas fuerzas (negativo siempre por oponerse estas al movimiento) hace disminuir la energía mecánica, que se transforma en energía térmica y otros modos de energía no recuperables.

En este punto cabe recordar que, aunque la energía mecánica no se conserve, sí lo hace la energía total del sistema, ya que, según vimos a principio del tema, la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Es posible obtener una expresión matemática para el principio de conservación de la energía como extensión del de la energía mecánica, teniendo en cuenta que podemos agrupar todas las fuerzas en uno de las dos categorías: conservativas y no conservativas.

MATERIALES

Módulo para experiencias de Mecánica

Balanza

Cronómetro

Cinta métrica.

PROCEDIMIENTO

• Disponga el módulo como se muestra en la siguiente figura.

• Determine la masa del bloque.

• Mida ha y hb, las alturas de la primera y última posición de las fotoceldas.

• Determine la distancia a lo largo del plano, entre las dos posiciones extremas de la fotocelda (L).

Registre los datos de , , en la siguiente tabla. Mantenga constante la inclinación del riel y las condiciones iniciales del sistema.

ANÁLISIS

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