LAS FUERZAS DE ROZAMIENTO

FUERZAS DE ROZAMIENTO

FRICTION FORCES

RESUMEN

El objetivo de la práctica fue determinar el coeficiente de fricción entre dos superficies. Cuando un cuerpo se encuentra en reposo, existe una fuerza capaz de ponerlo en movimiento; esta fuerza es denominada Fuerza de Rozamiento Estática, por lo cual existe un coeficiente de rozamiento estático. Para hallar este coeficiente, fue necesario medir el ángulo de inclinación que debe tener una mesa de rozamiento, para que el bloque de pesas se deslice con una velocidad constante; una vez obtenidos estos resultados, mediante un diagrama de cuerpo libre se establecieron las ecuaciones correspondientes a la suma de fuerzas en los ejes del plano cartesiano; para dar a conocer con mayor veracidad la ecuación del coeficiente de rozamiento estático μ=tan θ . Para mantener un cuerpo en movimiento con velocidad constante existe una fuerza denominada Fuerza de Rozamiento Dinámica o Cinética, y del mismo modo, existe un coeficiente de rozamiento cinético entre las dos superficies estudiadas. La manera más sencilla de hallar el valor numérico de este coeficiente, fue disponiendo sobre una mesa de rozamiento un bloque de pesas atado previamente a un portapesas mediante una polea. Se midió la masa de cada uno de los objetos, para organizarlos en una tabla de datos. Al igual que en el procedimiento inicial, se dibujó un diagrama de cuerpo libre para cada uno de los objetos A y B, para hallar la suma de fuerzas en los ejes x y y; y finalmente se obtuvo la ecuación: μ=m1g-(m+m1)amg para hallar el coeficiente de rozamiento dinámico. Evidentemente, para hallar este coeficiente, fue necesario hallar la aceleración a=2xt2. Con los resultados obtenidos, se concluyó que el coeficiente de rozamiento estático siempre será mayor que el coeficiente de rozamiento dinámico.

Palabras Clave. Fuerza de Rozamiento, Coeficiente de Rozamiento Estático y Dinámico, Diagrama de Cuerpo Libre.

ABSTRACT

The aim of the practice was to determine the coefficient of friction between two surfaces. When a body is at rest, there is a force able to put it in motion; this force is called Static Friction Force for which there is a coefficient of static friction. To find this coefficient, it was necessary to measure the angle of inclination which must have a table of friction, so that the block of weights slide with a constant speed; once obtained these results through a free body diagram settled equations corresponding to the sum of forces in the axes of the cartesian plane; to make known with greater veracity the equation of the coefficient of static friction μ=tan θ . To keep a body moving with speed constant there is a force called the Friction Dynamics or Kinetics Force, and similarly, there is a coefficient of kinetic friction between two surfaces studied. The easiest way to find the numeric value of this coefficient, was arranging a block of weights previously tied to a portapesas through a pulley on a table of friction. Measured the mass of each of the objects, to organize them in a data table. As the initial procedure, drew a free body diagram for each of the objects and to find the sum of forces in axis and ; and finally got the equation μ=m1g-(m+m1)amg to find the dynamic friction coefficient. Obviously, to find this ratio, it was necessary to find the acceleration a=2xt2. With the results, it was concluded that the static friction coefficient will always be greater than the dynamic friction coefficient.

Keywords. Friction Force, Static Friction Coefficient. Dynamic Friction Coeficient, Free Body Diagram.

INTRODUCCIÓN

Cuando la superficie de un cuerpo desliza sobre otra superficie se presenta una fuerza que trata de impedir el movimiento. Esta fuerza se denomina FUERZA DE ROZAMIENTO y se debe a que una superficie, en general, no es perfectamente lisa sino que presenta rugosidades, las cuales se entran con las de la otra superficie impidiendo el movimiento.2

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.

Coeficiente de Rozamiento. El rozamiento es independiente de la velocidad y del valor de la superficie de los cuerpos en contacto. Esta fuerza depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto y del grado de pulimento de sus respectivas superficies. Es proporcional a la fuerza que actúa sobre un móvil perpendicularmente al plano de movimiento. A la cual se le denomina Fuerza Normal. Por lo tanto, se escribe matemáticamente:

Fr=μFN

Donde μ es un coeficiente característico de las superficies en contacto, denominado coeficiente de rozamiento.

El coeficiente de rozamiento de un cuerpo sobre otro, es la relación que existe en la fuerza de rozamiento y la que actúa sobre el cuerpo en movimiento perpendicularmente a su plano de deslizamiento.

La fuerza necesaria para poner un cuerpo en movimiento a partir del reposo se llama Fuerza de Rozamiento Estática; y la fuerza necesaria para mantener un cuerpo en movimiento con velocidad constante se llama Fuerza de Rozamiento Cinética.1

METODOLOGIA

Coeficiente de Rozamiento Estático.

La mesa de rozamiento, fue inclinada cierto ángulo, con el fin de lograr que el bloque de pesas sobre ella se deslizara con velocidad constante.

El procedimiento anterior se repitió, agregando sucesivamente al bloque, pesas de 100g, 200g, 300g.

También, se realizó dicho procedimiento, colocando al bloque de pesas sucesivamente las superficies de madera, acrílico y caucho.

Los resultados obtenidos fueron organizados en una tabla de datos. Además, para determinar el coeficiente de rozamiento estático, fue necesario realizar un diagrama de cuerpo libre, en el cual se describan las fuerzas que actúan sobre el bloque de pesas. Posterior a esto, se establecieron las ecuaciones correspondientes a los ejes x y y. Después de esto, se procede a establecer una ecuación para el valor numérico del coeficiente de rozamiento.

Coeficiente de Rozamiento Dinámico.

La mesa de rozamiento se dispuso de manera horizontal, y sobre ella se colocó el bloque de pesas (B), previamente atado a un portapesas

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