Lab 2 Fisica 2 Usach

Universidad de Santiago de Chile, Facultad de ciencia, Departamento de Física

Experiencia Nº2 Laboratorio Física II

Ingeniería Civil

Parte 1

Resumen: En esta primera parte de la experiencia de hoy, experimentamos con el roce estático entre un objeto (un bloque de madera por la parte acolchada) y una superficie brindada por un riel metalíco.

Montaje experimental: (por problemas de fuerza mayor, no habrán fotos en este informe, disculpe el inconveniente) Armamos un plano inclinado con un riel metálico, el cual fijamos con nueces para mantener estable a una barra afirmada, que se encuentra a su vez en un soporte magnético. Además, colocamos un transportador para medirlos grados de inclinación.

Experimento: Ubicamos en el extremo superior el bloque para luego aumentar la pendiente del plano formado por el riel hasta el momento en que comience a deslizarse, luego, vamos tomando datos de los ángulos en que se desliza, acercandonos al posible punto crítico, para reducir los errores.

Datos: Son pocos los datos tomados, ya que el rango en que comienza a moverse es muy pequeño. Los ángulos son: 15, 16, 17.

Análisis de los datos: En clase, conseguimos lo siguiente a partir de fórmulas

Como es un plano inclinado, son dos ejes con los que trabajamos, haciendo que

trabajemos con dos fórmulas de sumatoria de fuerzas

F=0 x: fr-mgsinθ=0

y: N-mgcosθ=0

fr=mgsinθ=μemgcosθ

Despejando, tenemos que μe=tanθ, siendo esto la tangente del ángulo que obtuvimos en la toma de datos.

Conclusión: Sabemos que el coeficiente de roce estático será igual a la tangente de los ángulos que recolectamos, por lo que tendríamos tan17=0.306 tan16=0.287 tanθ=0.268

Ahora, promediamos nuestro datos, con lo que obtendríamos que 0.287 , además tenemos un error instrumental de 0.5, por lo que nuestro coeficiente de roce estático quedaría como μe=0.287±0.5

Parte 2

Resumen: Usando la misma barra y bloque, esta vez buscamos obtener el coeficiente de roce cinético, tomandonos de el movimiento generado gracias a unas pequeñas masas que conectan al bloque de madera por medio de un hilo, con una polea que nos permitirá tener el bloque sobre un plano paralelo al suelo.

Montaje experimental: Colocamos la barra en la mesa, con una de sus puntas al borde de esta última, en el que pondrémos una polea y un sensor de movimiento en el extremo contrario. Con una prensa la dejamos firme la barra para evitar que se mueva mientras el bloque se desliza. Finalmente, un hilo amarrado al bloque de madera pasará por la polea para terminar atado a las masas.

Experimento: Comenzamos la toma de datos del sensor de movimiento, y soltamos las masas, repetimos algunas veces para elegir la mejor muestra. Debemos tener cuidado de mantener el hilo paralelo a la barra para datos más certeros y así reducir el error.

Datos:

Nos interesan los cambios de velocidad que experimente el cuerpo en el tiempo, para obtener la aceleración que en el intervalo en que ya está en movimiento, no usaremos la tabla ni gráfico de la aceleración debido a que muestra intervalos que no son de nuestro interés y además son feos.

Además, la masa del bloque de madera y las masas que lo impulsan, con el bloque de madera siendo m1=105.8gr y las masas m2=32.8gr, y g=9.8 como indic

Análisis de los datos: Tenemos las ecuaciones obtenidas a partir de los diagramas de cuerpo libre para ambos cuerpos, el bloque de madera y las masas, siendo:

m1: T-fr=m1a m2: T-m2g=m2a

N-m1g=0 (me ahorraré algunos pasos de despeje e igualación)

m2g-μcm1a=m1+m2a m2g-m1+m2am1a=μc

Conocemos g, m1 y m2, por lo que nuestras incógnitas serían la aceleración y nuestro objetivo, el coeficiente de roce estático, pero la aceleración podemos

...