LABORATORIO SOBRE FRICCION

MECANICA DE PARTICULAS

Presentado por:

EDWIN CASTAÑEDA

MANUEL PINZÓN

NANCY PUENTES

CAMILO DURÁN

MILENA LEÓN

Profesor:

CARLOS EDUARDO SÁNCHEZ MUNOZ

INFORME DE LABORATORIO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COLOMBIA

MECANICA DE PARTICULAS

BOGOTÁ

2015

CONTENIDO

1. TITULO.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
3. MARCO TEORICO.
4. MATERIALES.
5. PROCEDIMIENTO.
6. TABLAS DE MEDICIONES.
7. CONCLUSIONES.

1. TÍTULO.

• FUERZA DE FRICCIÓN Y ROZAMIENTO ENTRE DOS CUERPOS

1. OBJETIVOS ESPECIFICOS.

• Comprobar las ecuaciones del plano inclinado.
• Hallar los coeficientes de fricción.

1. MARCO TEORICO.

En este laboratorio comprobaremos algunas de las ecuaciones del plano inclinado implicando el coeficiente de fricción las fórmulas que usaremos son las siguientes:

/2)                                    [pic 1]

     [pic 2]

  = (d)[pic 3]

   Ecuación 1[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

   Ecuación 2[pic 8]

Igualando la ecuación 1 con la ecuación 2 para obtener  [pic 9]

      Ecuación 3[pic 10]

Cuando la aceleración es 0; tomando el Angulo  como el Angulo en reposo[pic 11]

 Ecuación 4 [pic 12]

Algunas fórmulas para hallar los errores experimentales de las medidas tomadas con los instrumentos:

Error accidental  [pic 13]

Error experimental = error accidental + error de escala.                                                                            [pic 14][pic 15]

   = valor promedio[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

Fórmula para pasar grados a radianes

[pic 22]

Para convertir de grados a radianes o viceversa, partimos de que 180o equivalen a π radianes; luego planteamos una regla de tres y resolvemos.

[pic 23]

[pic 24]

Fuerza de rozamiento

Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayor mente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular R entre ambas superficies no lo sea perfectamente, si no que forme un ángulo φ con la normal N (el ángulo de rozamiento). Por tanto, la fuerza resultante se compone de la fuerza normal N (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.

Rozamiento entre superficies de dos sólidos

En el rozamiento entre cuerpos sólidos se ha observado que son válidos de forma aproximada los siguientes hechos empíricos: La fuerza de rozamiento tiene dirección paralela a la superficie de apoyo. El coeficiente de rozamiento depende exclusivamente de la naturaleza de los cuerpos en contacto, así como del estado en que se encuentren sus superficies. La fuerza máxima de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies de contacto.

El rozamiento puede variar en una medida mucho menor debido a otros factores:

1. El coeficiente de rozamiento es prácticamente independiente del área de las superficies de contacto.

2. El coeficiente de rozamiento cinético es prácticamente independiente de la velocidad relativa entre los móviles.

3. La fuerza de rozamiento puede aumentar ligeramente si los cuerpos llevan mucho tiempo sin moverse uno respecto del otro ya que pueden sufrir atascamiento entre si.

Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la fricción estática (FE) y la fricción dinámica (FD). El primero es la resistencia que se debe superar para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es la resistencia, de magnitud considerada constante, que se opone al movimiento pero una vez que éste ya comenzó. En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro, es que el estático actúa cuando los cuerpos están en reposo relativo en tanto que el dinámico lo hace cuando ya están en movimiento.

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO (M.U.A)

el movimiento uniforme acelerado (MUA) es aquel movimiento donde la aceleración que se ejerce sobre un cuerpo es constante (en magnitud y dirección) en todo el recorrido, es decir, la aceleración es constante.

El movimiento uniformemente acelerado (MUA) presenta tres características fundamentales:

La aceleración siempre es la misma es decir es constante

La velocidad siempre va aumentando y la distancia recorrida es proporcional al cuadrado del tiempo.

El tiempo siempre va a continuar, y no retrocederá debido a que es la variable independiente.

1. MATERIALES.[pic 25]

Características

Plano inclinado de aluminio que consta de una soporte base de 60 cm de largo, 15 cm de ancho y 1 cm de alto de color negro y otro soporte de inclinación de 65 cm de largo, 12 cm de ancho y 3 cm de alto de color negro, unidos en uno de sus lados con dos platinas de color gris (plateado) que tienen una base de 15 centímetros y una altura de 20 centímetros, que tienen forma de triángulo con uno de sus lados curvo, el cual tiene un corte curvo que está marcado con el ángulo de inclinación donde el soporte de inclinación se puede graduar para trabajar con el ángulo deseado.

[pic 26]

Características

Octágono cilíndrico de madera con cuatro lados iguales de medida 2,5 centímetros y otros cuatro lados iguales de 1,5 centímetros intercalados entre sí, con una altura de 10,0 centímetros y con una argolla en la parte superior del octágono de madera.

Por los lados más anchos del octágono tiene tres elementos pegados que son: paño, acrílico y lija.

[pic 27]

Características

Cronometro con cordón marca CASIO HS3W de color negro, tiene un temporizador de 1/100 segundos, con un rango de 9 horas 59 minutos y 59,99 segundos.

Su modo de medición es de tiempo normal, tiempo fraccionado (split), tiempos de 1ro y 2° lugar y tiempo de vuelta (LAP).[pic 28]

Características

Cinta métrica de color negro y amarillo marca STANLEY, referencia 30-608 con un rango de medición de 3 metros / 10 pulgadas.

1. PROCEDIMIENTO.

Lo primero que debemos realizar, es diligenciar nuestra tabla (T 1.0), para ello debemos tener un plano inclinado graduable, una cinta métrica, un cronometro y en este caso un cilindro octagonal de madera con diferentes materiales en sus caras más anchas (lija, paño, acrílico, madera).

Debemos ubicar el cilindro octagonal de madera en el extremo superior del plano inclinado y tomamos la medida desde la mitad del cilindro octagonal hasta el final del plano inclinado para determinar la distancia de recorrido como se ilustra en la figura 2.0[pic 29]

Luego con el cronometro tomamos el tiempo que demora el cilindro octagonal en bajar en un ángulo de 20°, esto lo repetimos cuatro veces para obtener un tiempo promedio, variamos el ángulo a 25° y 29° y repetimos el proceso anterior para los dos ángulos, luego  estos datos los registramos en la tabla (T 1.0).

Error de escala de la cinta métrica: [pic 30]

Error de escala del cronometro: [pic 31]

Error de escala del plano inclinado: 0.043 radianes

Tiempo promedio del acrílico en 20°

[pic 32]

 [pic 33]

[pic 34]

                  [pic 35][pic 36]

Tiempo promedio del acrílico en 29°

[pic 37]

 [pic 38]

[pic 39]

                  [pic 40][pic 41]

Tiempo promedio del acrílico en 25°

[pic 42]

 [pic 43]

[pic 44]

                  [pic 45][pic 46]

Tiempo promedio del paño en 29°

[pic 47]

 [pic 48]

[pic 49]

                  [pic 50][pic 51]

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