Determinar el coeficiente de rozamiento estático y cinético entre dos superficies en contacto.
Enviado por andres_pinzon • 27 de Noviembre de 2015 • Prácticas o problemas • 2.132 Palabras (9 Páginas) • 266 Visitas
AREA DE CIENCIAS BASICAS
FÍSICA MECÁNICA
Autores: José Luis Gutiérrez Silva
Jesús Mauricio Niño
Yilman Medina C
JUSTIFICACION:
Teniendo en cuenta que siempre que una superficie se desliza sobre otra, cada superficie ejerce sobre la otra una fuerza de rozamiento paralela a las superficies además de la respectiva normal, por lo tanto, en esta práctica enfatizamos dichos conceptos determinando los coeficientes de rozamiento.
OBJETIVOS:
Determinar el coeficiente de rozamiento estático y cinético entre dos superficies en contacto.
COMPETENCIA: analizar las propiedades, características y elementos propios de los fenómenos físico mecánicos.
TIEMPO ESTIMADO: 2 horas
Materiales a utilizar | cantidad |
Bloque de madera 1
Tabla para plano inclinado | 1 |
Transportador | 1 |
Porta pesas | 1 |
Juego de pesas | 2 |
Soporte Universal 1
Nuez | 1 |
Polea | 1 |
Varilla | 1 |
Pesas de 20 – 50 – 100 gr | 4 c/u |
Conducta de entrada
FUNDAMENTACION TEORICA:
Cuando dos cuerpos están en contacto, ya sea en movimiento o en reposo, aparece una fuerza que retarda o se opone al movimiento de los cuerpos.
Esta fuerza se llama de rozamiento o fricción y actúa paralelamente a la superficie.
FR es proporcional a N
FR = [pic 3]N
La relación entre la fuerza de rozamiento y la fuerza normal se llama coeficiente de rozamiento [pic 4]. Si el rozamiento ocurre entre dos superficies en reposo, la una con respecto a la otra; la relación se llama coeficiente de rozamiento estático o [pic 5]S, por consiguiente la fuerza será de rozamiento estático (FS).
Rozamiento estático, es aquel que impide el movimiento y es igual.
FS = [pic 6]s N[pic 7][pic 8]
[pic 9]
∑ Fx = -mg SenӨ + F S= 0[pic 11][pic 10]
-mg SenӨ + [pic 12] SN = 0 (1)[pic 13][pic 14]
[pic 15]
∑ Fy = N – mg Cos[pic 16] = 0[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]
N = mg Cos[pic 22] (2)[pic 23]
[pic 24][pic 25]
[pic 26]
[pic 27][pic 28][pic 29]
[pic 30]
Reemplazando (2) en (1)
-mg sen[pic 31] + [pic 32] Smg cosӨ = 0 → mg sen[pic 33] = [pic 34] Smg cos[pic 35]
[pic 36] s = sen[pic 37] = Tan[pic 38]
cos[pic 39]
Cuando la superficie en contacto se encuentra en movimiento relativo el coeficiente de rozamiento es cinético [pic 40]k
Esto es igual F k = [pic 41] k * N
Observando la figura, el cuerpo se mueve a velocidad constante se verifica que:
[pic 42][pic 43]
[pic 44]
[pic 45][pic 46][pic 47]
∑ Fx = -mg SenӨ + F K = 0[pic 48][pic 49][pic 50]
-mg SenӨ + [pic 51] k N = 0 (1)[pic 52]
[pic 53][pic 54][pic 55][pic 56]
∑ Fy = N – mg Cos[pic 57] = 0[pic 58]
N = mg Cos[pic 59] (2)[pic 60][pic 61]
[pic 62][pic 63][pic 64]
[pic 65]
[pic 66]
Reemplazando (2) en (1)
-mg sen[pic 67] + [pic 68] k mg cosӨ = 0 → mg sen[pic 69] = [pic 70] k mg cos[pic 71]
[pic 72] k = sen[pic 73] = Tan[pic 74]
cos[pic 75]
ADVERTENCIAS:
- Colocar siempre la misma superficie del bloque sobre la tabla.
- El peso del bloque hay que sumarlo en Wa
- El peso del porta pesas hay que sumarla en Wb
PROCEDIMIENTO:
- Limpie bien la superficie del plano inclinado, haga lo mismo con el bloque.
- Pese el bloque
- Pese el porta pesa
- Coeficiente de rozamiento estático (horizontal)
Coloque el bloque sobre la superficie del plano, una la cuerda al bloque y en la otra parte amarre el platillo. Ponga pesas en el platillo hasta que el bloque inicie el movimiento, lleve este valor a la tabla de datos.
Ahora coloque una pesa de 20 gr en el bloque, encuentre el peso que debe tener el platillo para que haga un movimiento. Repita lo mismo para diferentes pesas. No olvide anotar todos sus datos.
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