Informe sobre laboratorio de fisica

COEFICIENTES DE FRICCIÓN[pic 1]

 Oscar Afanador (1235640); Diego Alexander Solarte Benavides (1238329); Jhonatan Muñoz Solarte (1245148)

Oskar1608@hotmail.com;jhonatan_ms1@hotmail.com;diego.solarte@correounivalle.edu.co

Universidad del valle, facultad de ciencias naturales y exactas, departamento de química, A.A. 2536.

Fecha de Entrega: diciembre 02 del 2013.

RESUMEN

Movimiento Estático: Se realizó el montaje como se ve muestra en la figura 1, se colocó el plano bajo un ángulo pequeño, se colocó el cuerpo en un punto de referencia sobre el cual se realizaría los procedimientos requeridos, se hizo variar el ángulo hasta que se consiguió que el cuerpo se moviera, al realizar este procedimiento, se midió el ángulo, se realizó el mismo procedimiento (para el mismo cuerpo) al menos 5 veces. Y se completó la tabla 1, de se encontró el promedio del ángulo. De igual manera se realizó el procedimiento  anterior haciendo variar las masas del cuerpo que se desliza (colocando pesas sobre el), se encontró el  ángulo promedio de las cinco repeticiones en cada cambio de masa. Movimiento dinámico: se pesó y se anotó la masa 1(masa del bloque que se desliza sobre el plano) se realizó el montaje de la Figura 2, la inclinación debe ser de 45º, se colocó masa 2 hasta que el bloque se mueva con velocidad constante hacia arriba, y se anotó el valor de esta masa, se modificó la masa 2 hasta que el bloque se mueva hacia abajo con velocidad constante, se anotó  este valor como en la tabla 4.[pic 2]

INTRODUCCION

La fricción es la oposición que presenta las dos zonas de los materiales en contacto, durante el inicio, desarrollo y final del movimiento entre ellas, conlleva a consumos de energía, generación de calor, Los cuerpos que se mueven pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, o una combinación de dos o más de ellos.

La fricción se define como fuerza de fricción (F), es negativa y se opone al movimiento trasnacional y refleja qué tanta energía mecánica se pierde cuando dos cuerpos inician el movimiento o se mueve entre si y es paralela y opuesta al sentido del movimiento. Refleja que tan eficiente enérgicamente es el mecanismo durante su funcionamiento. La fuerza de fricción se calcula de la siguiente ecuación:    Fs = μ N (1)

Donde µ es el coeficiente de fricción estático y N es la fuerza normal. Dado que el objeto está en reposo, a partir del diagrama de fuerzas se encuentran las ecuaciones:

∑Fx = - mg senθ + fx = 0            ∑Fy = N − mg cosθ = 0

 
Si se aumenta el ángulo de inclinación gradualmente, hasta que el valor θ c ángulo al cual el objeto está a punto de iniciar su movimiento, la fuerza de fricción estática alcanza su valor máximo dado por la ecuación (1). Despejando la fricción y la normal, se tiene:

Fs= μs N  = mgcos θ                N= mgcos θ
µs= tan θ  Esta ecuación, permite determinar el coeficiente de fricción estática entre dos materiales en contacto.

ANÁLISIS DE DATOS

Inicialmente para los cálculos respectivos en el movimiento estático, con los datos obtenidos se tabularon en la tabla 1. Hallando el promedio para cada ángulo.

Tabla 1. Valores del ángulo para determinada masa en movimiento estático.

Para hallar el coeficiente estático, se utiliza la ecuación que resulto del procedimiento de la sumatoria de fuerzas en el sistema planteado.

(Ecuación 1)[pic 3]

Así mismo se determinó para cada promedio de ángulos,  la incertidumbre del ángulo a través de la desviación estándar cuya fórmula se aprecia en la ecuación 2, ésta representa la desviación de cada dato (ángulo medido), respecto a al promedio.

  (Ecuación 2)[pic 4]

Se determinó la incertidumbre del coeficiente estático a través de propagación de error mediante la ecuación 3

 (Ecuación 3)[pic 5]

Al resolver la derivada nos da:

[pic 6]

Se reemplazan los valores de ángulo y delta de ángulo anteriormente hallados. Los resultados de todos los cálculos realizados se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Resultados de cálculos realizados (sin cifras significativas)

Tabla 3. Resultados con cifras significativas correctas

La incertidumbre relativa se halló para determinar cuál de los movimientos realizados (para cada cambio de masa) fue más preciso, se procedió can la ecuación (4), los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 5.

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