ENSAYO FISICA

LABORATORIO DE FISICA

FUERZA DE ROZAMIENTO

PRESENTADO A

FABIO MONTAÑEZ

PRESENTADO POR

CARLOS ACERO

CODIGO

3021221665

UNIVERSIDAD LA GRAN COLOMBIA

BOGOTA D.C.

2013

INTRODUCCION

Este trabajo se basa en el comportamiento de un cuerpo en base a su rozamiento, entonces el énfasis que se va hacer es el estudio de la fuerza de rozamiento de la fuerza normal entre diferentes superficies de contacto sobre una determinada área.

OBJETIVOS

- Determinar el coeficiente de fricción estática entre dos superficies.

- Analizar el comportamiento de la fuerza de fricción estática.

- Estudiar como depende la fuerza de rozamiento de la fuerza normal

entre las superficies de contacto y del área de las mismas.

MARCO TEORICO

FUERZA NORMAL

La fuerza normal, reacción del plano o fuerza que ejerce el plano sobre el

bloque depende del peso del bloque, la inclinación del plano y de otras fuerzas

que se ejerzan sobre el bloque.

En un plano horizontal:

las condiciones de equilibrio se obtiene que la fuerza normal en un plano horizontal se dice que:

N es igual al peso mg N=mg

En un plano inclinado:

El plano está inclinado un ángulo θ, el bloque está en equilibrio en sentido perpendicular al plano inclinado por lo que la fuerza normal N es igual a la componente del peso perpendicular al plano. En donde se obtiene:

N=mg•cosθ

Fuerza de rozamiento por deslizamiento

Sobre el bloque actúan el peso mg, la fuerza normal N que es igual al peso, y la fuerza de rozamiento Fk entre el bloque y el plano sobre el cual desliza. Si el bloque se desliza con velocidad constante la fuerza aplicada F será igual a la fuerza de rozamiento por deslizamiento Fk.

Se puede ver la dependencia que tiene una con otra es decir Fk con la fuerza normal N. La fuerza de rozamiento por deslizamiento Fk es proporcional a la fuerza normal N.

Fk=mk N

El valor de mk es casi independiente del valor de la velocidad para velocidades relativas pequeñas entre las superficies, y decrece lentamente cuando el valor de la velocidad aumenta.

Fuerza de rozamiento estático

También existe una fuerza de rozamiento entre dos objetos que no están en movimiento relativo. Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los dos cuerpos que están en contacto. Hablamos entonces de Fuerza de rozamiento estática.

La fuerza F aplicada sobre el bloque aumenta gradualmente, pero el bloque permanece en reposo. Como la aceleración es cero la fuerza aplicada es igual y opuesta a la fuerza de rozamiento Fs.

F=Fs

La máxima fuerza de rozamiento corresponde al instante en el que el bloque está a punto de deslizar.

Fs máx=msN

PROCEDIMIENTO

PLANO HORIZOTAL

Primero se pone un bloque de madera con una determinada masa el cual descansa sobre un plano horizontal, el bloque está unido mediante un hilo inextensible y de peso despreciable que pasa por una polea a un platillo sobre el que se depositan pesas y cuando el bloque se mueva solamente un poco se van a tomar los datos del peso del bloque y de el peso que hizo que este se moviera.

Este proceso se repite para diferentes tipos de materiales.

PLANO INCLINADO

Se pone el bloque de madera pero esta ves se va a inclinar el plano hasta que el bloque se mueva un poco y se toman medidas tanto para X como para Y.

Este proceso se repite para diferentes tipos de materiales.

ANALISIS Y RESULTADOS

PLANO HORIZONTAL

MATERIAL M(klg) m(klg) M1(klg) m1(klg) M2(klg) m2(klg)

sin nada 0,0955 0,03 0,1455 0,04 0,2435 0,065

acr. Blanco 0,0955 0,03 0,1455 0,03 0,2435 0,09

aluminio 0,0955 0,04 0,1455 0,1 0,2435 0,12

acri. Rojo 0,0955 0,02 0,1455 0,03 0,2435 0,05

N = W1 ∑FY = 0

∑FX = 0 T – W2 = 0

T – Fr = 0 T = W2

T = µs*N W2 = µs * W1

µs = m / M ESTA ECUACION ES PARA CADA UNA.

µs = m / M ESTA ECUACION ES PARA CADA UNA.

SIN NADA

PARA M PARA M1

µs = 0.03/0.0955 µs =0.04/0.1465

µs = 0.314 N µs =0.2730N

PARA M2

µs = 0.065/0.2435

µs = 0.2669N

ACRICRILICO BLANCO

PARA M PARA M1

µs = 0.03/0.0955 µs = 0.045/0.1455

µs = 0.314N µs = 0.3092N

PARA M2

µs = 0.065/ 0.2455

µs = 0.264N

ALUMINIO

PARA M PARA M1

µs = 0.04/0.0955 µs = 0.1/0.1455

µs =0.4188N µs = 0.687N

PARA M2

µs = 0.12/0.2455

µs = 0.488N

ACRILIO NARANJA

PARA M PARA M1

µs = 0.02/0.0955 µs = 0.03/0.1455

µs = 0.209 N µs = 0.2061N

PARA M2

µs = 0.05/0.2455

µs = 0.2366N

PLANO INCLINADO

MATERIAL M(klg) X , Y (mts) M1(klg) X1 , Y1 (mts) M2(klg) X2 , Y2 (mts)

sin nada 0,148 x=0,39 y=0,14 0,1987 x=0,39 y=0,114 2,987 x=0,385 y=0,115

acr. Naranja 0,148 x=0,38 y=0,13 0,1987 x=0,378 y=0,13 2,987 x=0,387 y=0,12

aluminio 0,148 x=0,385 y=0,12 0,1987 x=0,39 y=0,107 2,987 x=0,364 y=0,14

acr. Blanco 0,148 x=0,387 y=0,13 0,1987 x=0,375 y=0,14 2,987 x=0,385 y=0,135

N = W Cos α

∑FX = 0

W Sen α = Fr

W Sen α = µs * N

W Sen α = µs * W Cos α

µs = sen α cos α

µs = tang α

tang α = Y X

µs = Y X

SIN NADA

PARA M PARA M2

µs = 0.14 / 0.39 µs = 0.115 / 0.385

µs = 0.358N µs = 0.298N

PARA M1

µs = 0.114 / 0.39

µs = 0.292N

ACRILICO NARANJA

PARA M PARA M2

µs = 0.13 / 0.38 µs = 0.12 / 0.387

µs = 0.342N µs = 0.3100N

PARA M1

µs = 0.13 / 0.378

µs = 0.343N

ACRILICO ALUMINIO

PARA M PARA M2

µs = 0.12 / 0.385 µs = 0.14 / 0.364

µs = 0.311N µs = 0.384N

PARA M1

µs = 0.107 / 0.39

µs = 0.274N

ACRILICO BLANCO

PARA M PARA M2

µs = 0.13 / 0.387 µs = 0.135 / 0.385

µs = 0.335N µs = 0.350N

PARA M1

µs = 0.14 / 0.375

µs = 0.0.373N

APLICACIONES FUERZA DE ROZAMIENTO

1-Para algún mecanismo q necesite calor... como puede ser encender fuego, los chispero funcionan con una piedra que genera una chispa con la fricción y combustiona un gas.

2-Tambien es primordial para los movimientos de roto traslación sino un cuerpo en una pendiente caería deslizándose, ósea no rota, o incluso tampoco podríamos caminar y necesitarías algo q te empuje pero no podrías frenarte.

CONCLUSIONES

1 se pudo determinar el coeficiente de fricción estática.

2 se analizo el comportamiento de un cuerpo en un plano horizontal y vertical con diferentes materiales.

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