COEFICIENTE DE FRICCION

COEFICIENTE DE FRICCION

Acevedo M José M 2, Fuentes Karen 1, Guerrero Celeste 1, Tejedor Oscar 1, Victoria Vadel 1, Ming Long

1 Estudiantes de la U de C. Tronco común

2 Docentes de la U de C. del laboratorio de física.

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Resumen: El objetivo de esta práctica de laboratorio es el de medir el coeficiente de fricción estático y dinámico entre dos bloques de madera, realizar comparaciones entre estos dos resultados y hacer consideraciones acerca del modelo teórico desarrollado y decidir acerca del efecto de los elementos despreciados. Para obtener los resultados del coeficiente de fricción estático se utilizó un sistema que consta de un plano inclinado y un bloque de madera, variando el ángulo de inclinación del plano, hasta que el bloque se deslice hacia abajo. Luego para la determinación del coeficiente de fricción dinámico, se fija en el plano inclinado (con un ángulo de 45o) el bloque de madera, colocando en un extremo del plano una masa atada al bloque hasta que lo haga mover con velocidad constante.

Palabras claves: friccion, estático, dinámico, coeficiente, velocidad, plano

Abstract: The objective of this lab is to measure the static and dynamic coefficient of friction between two blocks of wood, to make comparisons between these results and make considerations about the theoretical model developed and deciding about the effect of the despised elements. To obtain the results of the static friction coefficient of a system consisting of an inclined plane and a wood block was used, varying the angle of inclination of the plane, to which the block slides downward. Then for determining the dynamic friction coefficient is fixed at the inclined plane (at an angle of 45o) wood block, standing on a flat end of a millstone around the block until you do mass moving with constant velocity.

Key words: friction, static, dynamic, coefficient, speed, plane

I Introduccion

Se define a la fricción como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que este en contacto. Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existente del cuerpo respecto a esos puntos. Por otra parte estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes.

Esta fuerza es la causante, por ejemplo, de que podamos andar (cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, por ejemplo, que por una superficie con rozamiento como, por ejemplo, un suelo rugoso).

La experiencia nos muestra que la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero sí depende de cual sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es más o menos rugosa.

En el desarrollo de este laboratorio nos encontramos con dos coeficientes de fricción, uno es el coeficiente de fricción estático que actúa como una resistencia la cual se debe superar para poner movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es una fuerza de magnitud considerada constante que se opone al movimiento 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 cuando están en movimiento.

Coeficiente de fricción estático:

Figura 1.

Del diagrama de fuerzas de la figura 1 se tiene:

m1gsenθ - fe = 0 (e 1)

N - m1cosθ = 0 (e 2)

Y por lo tanto el coeficiente de fricción estático queda:

μe = tanθ (ec 3)

Siendo θ el ángulo mínimo para que el bloque se ponga en movimiento con respecto al plano.

Coeficiente de fricción dinámico:

Figura 2.

Del diagrama de fuerzas de la figura 2, cuando m1 se mueve hacia arriba del plano inclinado con velocidad constante, se tiene que

m2g – m1gsenθ - fd (ec 4)

Siendo m2 la masa mínima necesaria para que el cuerpo se mueva hacia arriba con velocidad constante. Cuando el m2 se mueve hacia abajo del plano con velocidad constante, se tiene que

m1gsenθ -m'2g - fd = 0 (ec 5)

Siendo m'2 la masa necesaria para que el cuerpo se mueva hacia abajo con velocidad constante. De las ecuaciones (4) y (5) se obtiene que el coeficiente de fricción dinámico μd es,

μd= (ec 6)

Igualando fd en las ecuaciones (4) y (5), se obtiene la siguiente relación:

m1 senθ =(ec 7)

Combinando las ecuaciones (6) y (7) y si θ = 45, queda que

μe = (ec 8)

II Detalles experimentales

Objetivo:

• medir el coeficiente de fricción estático entre dos superficie de madera.

• medir el coeficiente de fricción dinámico entre dos superficies de madera.

Materiales

• Plano inclinado de madera

• Taco de madera

• Transportador

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