Informe fuerza de friccion.

FUERZAS DE ROZAMIENTO

Valentina Fernández Dagua  (100415011315)

LABORATORIO DE MECANICA

INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD DEL CAUCA

1. OBJETIVOS

-Estudio de las fuerzas de rozamiento entre un cuerpo y una superficie seca.

- Determinación de los coeficientes de rozamiento.

-Aprender y deducir las fórmulas que este laboratorio implica.

- Verificar la fuerza de rozamiento en los objetos madera- madera

1. INTRODUCCION

La fuerza de rozamiento es la oposición que presenta las dos zonas de los materiales en contacto, durante el inicio, desarrollo y final del movimiento entre ellas .Los cuerpos que se mueven pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, o una combinación de dos o más de ellos. La fricción se define como fuerza de fricción o rozamiento (Fr), donde una fuerza aparece cuando se presentan  dos cuerpos en contacto. Esta es  la causante, por ejemplo, de que podamos andar.

En física cuando un sólido que reposa sobre una superficie plana y horizontal estará sometido a una reacción normal a la superficie que equilibra su fuerza peso; al aplicarle una fuerza horizontal creciente en intensidad, el cuerpo está en reposo pues tal fuerza queda equilibrada por una reacción tangencial del plano sobre el cuerpo; aumentando así  la intensidad de dicha fuerza, llegando a  un instante en que el sólido empieza a deslizarse sobre la superficie;  esta resistencia es igual a la reacción siendo µ el coeficiente de rozamiento estático o fuerza de rozamiento estática; por otra parte si  el movimiento ya está iniciado, se tendrá que el objeto se moverá y este será el coeficiente cinético, haciendo que los dos coeficientes de rozamiento: el estático (me) y el cinético (mc) sean el  primero mayor que el segundo

La fuerza de rozamiento se evidencia en el mundo donde no podríamos caminar sin una fuerza de fricción, tan solo resbalaríamos y chocaríamos unos con otros; Esta fuerza no depende de la velocidad con que sea lanzado el objeto ya que esta es opuesta a la velocidad.

3. MARCO TEORICO

La Fuerza de rozamiento es toda fuerza opuesta al movimiento, la cual se manifiesta en la superficie de contacto de dos cuerpos siempre que uno de ellos se mueva o tienda a moverse sobre otro.

La causa de la existencia de esta fuerza es la siguiente: las superficies de los cuerpos, incluso las de los aparentemente lisos, no son lisas; presentan una serie de asperezas que, al apoyar un cuerpo sobre otro, encajan entre sí, lo que obliga a la aplicación de una fuerza adicional a la del movimiento para conseguir vencer el anclaje.

            [pic 1]

Coeficientes de fricción: Estos coeficientes son constantes y dependen  de las superficies de contacto; Hay dos tipos: el coeficiente de rozamiento estático [pic 2] corresponde al de la mayor fuerza que el cuerpo puede soportar inmediatamente antes de iniciar el movimiento y el coeficiente de rozamiento dinámico [pic 3] corresponde a la fuerza necesaria para mantener el cuerpo en movimiento una vez iniciado.    

  [pic 4]

La fuerza normal es aquella que ejerce una superficie como reacción a un cuerpo que ejerce una fuerza sobre ella, si la superficie es horizontal y no hay otra fuerza actuando que la modifique (como por ejemplo la tensión de una cuerda hacia arriba), la fuerza normal es igual al peso  pero en sentido contrario. En este caso una fuerza horizontal empujando el cuerpo no modifica la normal. En un plano inclinado la normal es una proyección de un peso. En conclusión, la fuerza normal es una fuerza de reacción de la superficie en sentido contrario a la fuerza ejercida sobre la misma.

4. MONTAJE EXPERIMETAL

MATERIALES

• Aparato de rozamiento.
• Regla graduada.
• Juego de pesas.
• Nivel de burbuja.
• Cronometro.
• Bloque de madera con argolla e hilo.

En esta práctica de laboratorio se realizaron do procedimientos.

1. Con el plano horizontal:
   - Se coloca el bloque de madera sobre el sistema, se pasa la cuerda que está sujeta al bloque de madera y se pasa por la polea, y en el otro extremo de la cuerda se coloca el porta pesas.

• Agregue pesas al porta pesas hasta que la fuerza sea justamente suficiente para mantener el bloque moviéndose uniformemente sobre la superficie del plano.
• Ya que todas las partes de la superficie del plano no tendrán el mismo coeficiente de rozamiento, el experimento deberá ser limitado a cierta parte.
• Pese el bloque de madera.
• Calcule el coeficiente de rozamiento estático.
• Repita el procedimiento con pesas de diferentes valores (5 valores distintos) sobre el bloque de madera y con un leve impulso comience a deslizar y completar la tabla N° 1.
• Con los dato de la tabla anterior realice un gráfico utilizando las mismas escalas en ambos ejes y colocando en las abscisas la carga sobre el bloque y en las ordenadas la fuerza de rozamiento cinético que numéricamente debe ser igual a la fuerza que produce el movimiento. (FRK vs W´)
•  Haga un análisis a la gráfica anterior y de esta determine el peso del bloque descargado y el coeficiente de rozamiento cinético para superficies en contacto.

1. Con el plano inclinado.
   - Coloque el bloque de madera sobre la superficie y eleve gradualmente el plano hasta que el bloque comience a deslizar hacia abajo con movimiento uniforme.

• En esa posición leer el ángulo, repetir tres veces este procedimiento y sacar el ángulo.
• Determine el coeficiente de rozamiento estático.
• Con el ángulo de reposo calculado. Coloque el bloque sobre el plano y gradualmente eleve este hasta que el bloque comience a deslizar, una vez que comience a deslizar mida con un cronometro el tiempo necesario para recorrer la distancia b sobre el plano.
• Repetir el paso anterior cinco veces y sacar un promedio.
• Coloque el bloque sobre el plano como en la figura 8.
• Adiciones pesas hasta que el bloque comience a moverse.
• Anote el valor del ángulo que utilizo y el de las pesas y calcule el coeficiente de rozamiento.
• Varíe el ángulo y repita los pasos 8 a 10.
• Analice los resultados obtenidos en los montajes de las figuras 4c, 6, 7 y 8

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1 PROCEDIMIENTO:

PESO DEL BLOQUE DE MADERA: 353,11g   0,01[pic 5]

[pic 6]

TABLA N° 1

W´ es la carga sobre el bloque.

GRAFICO Y ANALISIS

[pic 9]

En la gráfica observamos una tendencia relativa entre ambos ejes  a mayor peso mayor fuerza.

2 PROCEDIMIENTO:

Promedio de ángulo de reposo s:[pic 10]

     [pic 11]

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