Cual es el Coeficiente de fricción

COEFICIENTE DE FRICCIÓN DINÁMICO

Lara, Joel., Lira, Martín., Gil, Dan y Rodríguez, Ariadna {A01374649,A01169916,A01376112,A01376854}@itesm.mx

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey.

Los siguientes datos que se muestran a continuación, son datos verídicos reales hechos en laboratorio respecto a la práctica número 4.

Abstracto – En esta práctica se determinará el coeficiente estático y de fricción que existe entre dos superficies de distintos materiales y cómo es que estos afectan tanto a la velocidad, aceleración y movimiento en general de un objeto en el sistema.  

Dentro de esta práctica primeramente se medirá el peso de los objetos involucrados así como los materiales de los cuales están elaborados, posteriormente se agrega peso en la parte colgante y finalmente se  tomará el tiempo que tarda un cierto peso colgado mediante la polea en llegar al punto final establecido. El proceso se repetirá 5 veces,

Obtenidos así los tiempos mediante el proceso antes mencionado se elaborará  un cálculo del coeficiente de fricción que existe entre los materiales involucrados en el sistema.  

Índice de terminos - aceleración, ángulo, coeficiente de fricción, distancia,  fuerza de fricción, fuerza de gravedad, fuerza normal, masa, peso y tiempo.

I. NOMENCLATURA

Masa - m

Tiempo- s

Gravedad – g

Newton – N

Grados - °

Distancia - m

II. MARCO TEÓRICO

ESTE documento contiene la información que concierne a la práctica número cuatro del laboratorio de física 1, se proveen datos y tablas correspondientes al desarrollo del experimento, de este mismo modo se incluyen las respectivas conclusiones y una foto de la bitácora utilizada.

1. Fricción

La resistencia a la fricción en el movimiento relativo de dos objetos sólidos suele ser proporcional a la fuerza que presiona juntas las superficies, así como la rugosidad de las superficies. Dado que es la fuerza perpendicular o "normal" a las superficies que afectan a la resistencia a la fricción, esta fuerza se suele llamar la "fuerza normal" y se designa por N.

ffricción = µN (1)

B. Fuerza normal

Las fuerzas de resistencias de fricción son típicamente proporcional a la fuerza que presiona juntas las superficies. Esta fuerza, que afectará a la resistencia de fricción es la componente de la fuerza aplicada que actúa en forma perpendicular o "normal" a las superficies que están en contacto, y se le llama típicamente como la fuerza normal.

La fuerza de fricción cinética se puede interpretar como la fuerza necesaria para que el movimiento relativo de dos cuerpos que se deslizan entre sí, sea uniforme.

a) La fuerza aplicada vence la máxima fuerza de fricción, f aplicada> f fricción, el objeto, comenzará a moverse.

b) La fuerza aplicada debe vencer la fricción cinética, que es menor que la estática.

[pic 1]

Fig.  1. Fuerza Normal contra peso. Esta figura representa gráficamente cómo reacciona la Fuerza Normal con respecto al Peso y su dirección.

C. Coeficiente de fricción

La fricción se caracteriza típicamente por un coeficiente de fricción, que es la razón entre la fuerza de resistencia a la fricción, y la fuerza normal que presiona juntas las superficies. En este caso la fuerza normal es el peso del bloque. Típicamente hay una significativa diferencia entre el coeficiente de fricción estática y la fricción cinética.

[pic 2]

Fig.  2. Comparación del coeficiente de fricción estática y el coeficiente de fricción cinética. Esta imágen muestra gráficamente cómo afecta el coeficiente de fricción estático al objeto en análisis, de igual forma muestra cómo reacciona el coeficiente de fricción cinética contra el objeto en análisis.

III. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

A. Objetivos

El objetivo de esta práctica es el identificar las Leyes de la Dinámica así como describir e identificar las fuerzas que contribuyen al movimiento o reposo de los cuerpos.

B. Materiales

• Un riel plano.
• Masas de valores diversos.
• Plataforma de tijera.
• 2 bloques de metal
• Un trozo de madera.
• Metal

C. Procedimientos experimentales

 Coeficiente de fricción cinético

1. En primer lugar colocamos el bloque en una superficie de madera.

2. Con la ayuda de un celular con una aplicación llamada “Protractor 360” obtuvimos el ángulo en el que el bloque comienza a moverse.

3. En el momento en que el bloque comenzaba a moverse tomamos el tiempo que tardaba en recorrer 48cm.Este paso se repitió 5 veces para poder obtener un dato promedio.

4 Con los datos obtenidos en el paso anterior logramos calcular la aceleración, esto para poder obtener los datos necesarios para conseguir el coeficiente de fricción cinético.

5. Investigamos el coeficiente de fricción cinético entre madera y metal y obtuvimos que fue de .25(Rabinowicz).[1].

6. Comparamos nuestro resultado con el resultado que obtuvimos en el libro “Friction and wear of materials” , esto para poder obtener un valor de error absoluto y porcentual.

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