Coeficiente De Friccion

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA.

ACADEMIA DE FÍSICA.

NOMBRE: RIVERO VÍQUEZ JOSÉ LUIS.

Coeficiente de fricción.

México, D.F. 26/11/2013

ANTECEDENTES.

El deslizamiento de un cuerpo sobre la superficie de otro se le llama fuerza de fricción o roce por deslizamiento, la causa principal radica en que las superficies de los cuerpos en contacto no son completamente lisas, sino más o menos ásperas.

La fuerza de rozamiento alcanza su valor máximo en el momento en que comience a moverse uno de los cuerpos.

Cuando aparece la fuerza de rozamiento el reposo relativo de un cuerpo se le llama fuerza de fricción estática, y cuando la fuerza de rozamiento actúa durante el deslizamiento de un cuerpo se llama fuerza de fricción cinética.

Si se supone que el movimiento ya está iniciado, se tiene que el rozamiento es también proporcional a la fuerza normal, pero el coeficiente de proporcionalidad µd, en este caso de rozamiento dinámico, es menor que el estático. Por tanto el rozamiento en el instante en que se inicia el movimiento es mayor que el valor que alcanza una vez que el movimiento está establecido.

En la interacción entre dos superficies aparecen diversos fenómenos cuyo conocimiento es de vital importancia. La fuerza de fricción es debida a varios efectos que suponen aportación de energía. Son tres fenómenos fundamentales que aparecen y se describen a continuación:

Fricción: Efecto que proviene de la existencia de fuerzas tangenciales que aparecen entre 2 superficies sólidas en contacto cuando permanecen unidas por la existencia de esfuerzos normales a las mismas.

Desgaste: Consiste en la desaparición de material de la superficie de un cuerpo como consecuencia de la interacción con otro cuerpo.

Adhesión: Capacidad para generar fuerzas normales entre dos superficies después de que han sido mantenidas juntas. Es decir, la capacidad de mantener dos cuerpos unidos por la generación anterior de fuerzas de unión entre ambos.

La fuerza de fricción estática fs máxima es igual a la mínima fuerza necesaria para iniciar el movimiento. La fuerza de fricción cinética fk que actúa entre dos superficies que se deslizan con movimiento relativo es igual a la mínima fuerza necesaria para conservar el movimiento relativo.

La relación entre la magnitud de la máxima fuerza de fricción estática fs y la magnitud de la fuerza normal N se llama coeficiente de fricción estático

PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS EXPERIMENTALES.

Experimento 1:

Montamos el dispositivo que se muestra en el libro, después medimos la fuerza que es utilizada con ayuda del dinamómetro antes de que se mueva el bloque que se tiene amarrado y se tomó la medida cuatro veces para tener un promedio.

Tabla 1

1 2 3 4 5 Promedio

fs 2.4 2.5 2.4 2.3 2.4 2.4

fk 1 0.9 1 1 0.9 0.96

Discusión.

Explique por qué al principio el bloque no se desplaza si se le está aplicando una fuerza. R=Se debe a que al aplicar una fuerza para moverlo, la fuerza de fricción se opone a este movimiento.

¿Cómo explicaría usted el hecho de que, al aplicársele al bloque una fuerza horizontal de magnitud 〖 f〗_k este se desplace con velocidad constante?

R=Se debe a que la fuerza de fricción es la misma.

¿Cómo resulto fs respecto a fk? ¿Qué explicación tiene a esto?

R=fs es mayor que fk ya que para sacar un cuerpo de su estado de reposo necesita mayor fuerza que la que se necesita para mantenerlo en un movimiento constante.

Conclusión

Las fuerzas de fricción que obran entre las superficies en reposo, una respecto a otra, se llaman fuerzas de fricción de deslizamiento.

Las fuerzas que obran en las superficies en movimiento relativo se llaman fuerzas estáticas y cinéticas.

La fuerza de fricción estática resulto ser mayor que la fuerza de fricción cinética.

Experimento 2:

Se realiza el mismo procedimiento que en el experimento 1 pero esta vez con diferente material (colocado en el mismo cubo).

I Madera-Hule Madera-Aluminio

fsi fki fsi fki

1 1 0.9 1.2 0.6

2 0.9 0.8 1.2 0.7

3 0.95 0.8 1 0.8

4 0.9 0.85 1.2 0.55

5 1 0.9 0.9 0.45

Promedio 0.95 0.85 1.1 0.62

Conclusión:

Al observar la tabla nos damos cuenta que fs sigue siendo mayor que fk sin importar el material que utilizamos, además que se diferencia que madera con hule tiene un mayor coeficiente de fricción que el de madera con aluminio que se opone al movimiento.

Experimento 2.2

Se midió la fuerza con un peso extra al bloque y ese peso era de 100 gr y después de cada 5 mediciones se le aumentaba 100gr.

Masa adicional (g) fs (N) (fs) ̅

(N) N

(N) Ms=fs/N

1 2 3 4 5

100 2.3 2.2 2.9 3 3 2.69 981 2.74*10^-3

200 3.5 3.4 3.4 3.7 3.5 3.5 1962 1.78*10^-3

300 3.8 3.9 4.2 3.8 3.7 3.88 2943 1.31*10^-3

400 4.4 4.2 4.3 4.1 4.2 4.24 3924 1.08*10^-3

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