Determinación Experimental De Los Coeficientes De Fricción

Determinación experimental de los coeficientes de fricción

RESUMEN

En este informe mostramos los resultados obtenidos experimentalmente de los coeficientes de fricción estático y dinámico de una superficie de madera en un plano inclinado, además de mostrar las fuerzas que actúan en el.

PALABRAS CLAVES

Fricción, estático, dinámico, cuerpo, movimiento.

1. INTRODUCCIÓN

El coeficiente de fricción expresa la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto. Es un coeficiente adimensional. Usualmente se representa con la letra griega μ (mi).

El valor del coeficiente de rozamiento es característico de cada par de materiales en contacto; no es una propiedad intrínseca de un material. Depende además de muchos factores como la temperatura, el acabado de las superficies, la velocidad relativa entre las superficies, etc. La naturaleza de este tipo de fuerza está ligada a las interacciones de las partículas microscópicas de las dos superficies implicadas.

La mayoría de las superficies, aún las que se consideran pulidas son fricción, las cuales tienen sentido contrario al movimiento, la magnitud de esta fuerza depende del

coeficiente de rozamiento dinámico.

Existe otra forma de rozamiento relacionada con el anterior, en que dos superficies rígidas en reposo no se desplazan una respecto a la otra siempre y cuando la fuerza paralela al plano tangente sea suficientemente pequeña, en este caso el coeficiente relevante es el coeficiente de rozamiento estático. La condición para que no haya deslizamiento es que:

Para superficies deformables conviene plantear la relación anterior en términos de tensiones normal y tangencial en un punto, habrá deslizamiento relativo si en algún punto:

Al considerar el deslizamiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, se observa que al variar la inclinación de dicho plano, el objeto inicia el movimiento al alcanzarse un ángulo de inclinación crítico. Esto es debido a que al aumentar la inclinación, se reduce paulatinamente la componente perpendicular del peso, la fuerza N, que es proporcional al coseno del ángulo de inclinación.

Esto es así independientemente del peso del cuerpo, ya que a mayor peso, aumentan tanto la fuerza que tira el objeto cuesta abajo, como la fuerza normal que genera el rozamiento. De este modo, un coeficiente de rozamiento dado entre dos cuerpos equivale a un ángulo determinado, que se conoce como ángulo de rozamiento.

2. PROCEDIMIENTO

Coeficiente de fricción estático (parte A)

Con la varilla sujeta al soporte universal ubicamos nuestra tabla sobre ella, luego tomamos el bloque de madera y lo colocamos sobre la tabla en un punto cercano a la varilla que será nuestro punto de referencia (equilibrio del bloque).

Procedimos a ir elevando lentamente la tabla del extremo donde se encuentra el bloque hasta que esté lo suficientemente inclinada para que el bloque comience a deslizarse y ajustamos la varilla en ese punto para poder tomar los datos (Altura (h) y Largo (l)).

Este proceso lo repetimos 5 veces tomando datos diferentes de (h) y (l) en cada ocasión.

Coeficiente de fricción estático (parte B)

Con la varilla sujeta al soporte universal ubicamos nuestra tabla sobre ella, luego tomamos el bloque de madera agregándole un peso adicional en cada ocasión arrancando desde (Masa (m):150gr hasta 350gr) y lo colocamos sobre la tabla en nuestro punto de referencia.

Procedimos a ir elevando lentamente la tabla del extremo donde se encuentra el bloque hasta que esté lo suficientemente inclinada para que el bloque comience a deslizarse y ajustamos la varilla en ese punto para poder tomar los datos (Altura (h) y Largo (l)).

Este proceso lo repetimos 5 veces tomando datos diferentes de (m), (h) y (l) en cada ocasión.

Coeficiente de fricción dinámico

Con la varilla sujeta al soporte universal ubicamos nuestra tabla sobre ella, luego elevamos la varilla hasta que la tabla quedo inclinada con un ángulo de 45°, ahora tomamos una cuerda y amarramos de una esquina un portapesas y del otro extremo nuestro bloque de madera, colocamos el bloque sobre la tabla en nuestro punto de referencia y dejamos el portapesas colgando, al cual procedimos a agregar peso hasta que nuestro sistema quedase en equilibrio (v = 0)

Coeficiente de fricción dinámico (parte A)

Quitamos peso poco a poco hasta que el sistema se empiece a desplazar (portapesas hacia arriba y bloque de madera se deslice) a esa cantidad de peso

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