UN ESTUDIO DE LA FRICCION PRESENTE EN EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS.

ESTUDIO DE LA FRICCION PRESENTE EN EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS.

D.F.Chavarro1,  O.M. Velásquez2, J.C. Mosquera3

Laboratorio de física experimental, Dpto. de Física, Universidad

Nacional, Bogotá

Diciembre 7 de  2014

RESUMEN         

En el presente informe se pretendió conocer la fuerza de fricción estática que existe entre la superficie en contacto de dos materiales, que para este caso fueron madera cepillada y aluminio. Por medio de un experimento, el cual consistió en someter un cuerpo (para este caso un bloque de madera de forma cubica) a una fuerza que variaba en cuanto a su magnitud, y cuya función era  proporcionar una fuerza mínima que iniciara el movimiento del bloque. De esta manera fue posible conocer la fuerza de fricción mínima para cada uno de los pesos manejados en el experimento, además de esto se pudo conocer el coeficiente de fricción de las superficies.

MARCO TEÓRICO

Para el análisis de este experimento se pueden tomar las variables de los siguientes fenómenos y con esto entender un poco más el funcionamiento y el porqué de los resultados presentados en el experimento

 FUERZA DE FRICCIÓN

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).

FUERZA NORMAL:

Es la fuerza que ejerce las superficies sobre un cuerpo apoyado encima de ella.

FRICCION ESTATICA

Fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al inicio del movimiento.

El roce estático es siempre menor o igual al coeficiente de rozamiento entre los dos objetos multiplicado por la fuerza normal.

Es aquella que impide que un objeto inicie un movimiento y es igual a la fuerza neta aplicada sobre el cuerpo, solo que con sentido opuesto ya que impide el movimiento.

El coeficiente de fricción es adimensional debido a que es el resultado de dividir dos fuerzas: la fuerza de fricción cinética y la fuerza normal.

COEFICIENTE DE ROZAMIENTO:

 El coeficiente de rozamiento depende exclusivamente de la naturaleza de los cuerpos en contacto, así como del estado en que se encuentren sus superficies.

INSTRUMENTOS:

• Bloque de madera cepillada
• Riel de aluminio
• Masas de diferentes cantidades
• Papeles de 1g
• Cuerda de 95 cm aprox.
• Polea
• Bascula

PREHIPÓTESIS

• El bloque de madera se moverá continuamente sobre el riel según las masas aplicadas en el extremo opuesto
• El bloque se moverá sin importar el valor de las masas
• Al aumentar la masa del bloque este tendrá mayor fuerza de fricción y este será más fácil   hacer mover atreves del riel

PROCEDIMIENTO

Se ubicó el riel sobre una superficie plana y sin inclinación alguna, de tal manera que un extremo quedara parcialmente suspendido. El paso siguiente fue el de ubicar el bloque en posición, y amarrar en la parte delantera del mismo (la parte que apunta hacia el extremo suspendido del riel) el segmento de cuerda que pasaría por una polea y al final de esta  tendría amarrada una masa que se variaría con pequeños cambios hasta que la fuerza producida por la masa suspendida generara movimiento en el bloque de madera; se consideró pertinente repetir este procedimiento varias veces y en diferentes lugares del riel puesto que se asumió que este no presentaba una superficie homogénea, y de esta manera tener un resultado más general (en cuanto a resultados se refiere).

El procedimiento anterior se repito varias veces para distintas masas en cuanto al bloque se refiere, variando esta en intervalos de 0.1 Kg hasta llegar a 0.6 Kg (estas masas se suman a la masa inicial del bloque).

ANALISIS DE DATOS

Luego de efectuar las medidas pertinentes para las distintas masas m1 (bloque) y de conocer el valor de las masas m2  (masas suspendidas) que generaban movimiento en el bloque se reportaron los siguientes resultados en las distintas intentos, estos se muestran en la tabla 1.

Tabla 1:

A partir de la tabla 1 se tomó el mejor valor de m2, para así trabajar con un valor más certero que ha sido producto de un estudio estadístico y que nos brinda mayor seguridad y confianza al momento de interpretar los resultados experimentales. De esta manera a partir de la tabla1, tomamos los valores de la masa m1 y mejor valor de masa m2 para dar origen a la gráfica 1,  la cual nos permitió tener una mejor interpretación acerca del experimento.

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