Laboratorio 7

INFORME DE LABORATORIO DE MECÁNICA N°7

FUERZAS DE ROCE

NOMBRES: FECHA ENTREGA:

AUGUSTO GARCÍA 04 – DICIEMBRE - 2013

ERWIN MORALES

CARLOS PORTILLA

RESUMEN

En esta labor práctica presentamos las fuerzas de roce tanto dinámica como estática. Representando las leyes de la dinámica y la relación entre fuerza de roce y la normal. Con el fin de dar atención a las variaciones de los ángulos presentados en el plano inclinado. Además determinamos analizar lo que refiere a las leyes de Newton, donde se mostrara los diferentes tipos de fuerzas que se muestran en cada ejercicio asignado. Para realizar estas diferentes actividades empleamos gráficos, tablas para las demostraciones y sus respectivas formulas con el fin de ver el cumplimiento de la relación entre las fuerzas y algún error que se manifieste.

ABSTRACT

In this work we present practical forces both dynamic and static friction. Representing the laws of dynamics and the relationship between friction force and normal. In order to give attention to the variations of the angles shown in the inclined plane. Also determine what relates to analyze the laws of Newton, where different types of forces that is assigned in each year is displayed. To perform these activities employ different graphs, tables for demonstrations and their formulas in order to see the fulfillment of the relation between the forces and an error is revealed.

INTRODUCCIÓN

A partir del laboratorio realizado estudiaremos y entenderemos el funcionamiento y el comportamiento de las fuerzas de roce, tanto estática como cinética. También observamos sus variaciones al alterar la masa del cuerpo y el ángulo del plano inclinado en el caso de la fuerza de rozamiento estática. Además determinamos el coeficiente de rozamiento para ambos casos.

Históricamente, el estudio del roce comienza con Leonardo da Vinci quien dedujo las leyes que gobiernan el movimiento de un bloque rectangular que se desliza sobre una superficie plana. Sin embargo, este estudio pasó desapercibido.

En el siglo XVII Guillaume Amontons, físico francés, redescubrió las leyes del roce (o rozamiento) estudiando el deslizamiento seco de dos superficies planas. Las conclusiones de Amontons son esencialmente las que estudiamos en los libros de Física General:

• La fuerza de roce se opone al movimiento de un bloque que se desliza sobre un plano.

• La fuerza de roce es proporcional a la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque.

• La fuerza de roce no depende del área aparente de contacto.

El científico francés Coulomb añadió una propiedad más:

• Una vez empezado el movimiento, la fuerza de roce es independiente de la velocidad.

En primer lugar es importante entender que es una fuerza de roce que en términos simple seria:

La fuerza de roce es una fuerza de resistencia al movimiento relativo de dos cuerpos en contacto. Un sólido que reposa sobre una superficie plana y horizontal está 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.

Ahora que pasa si aumentamos la intensidad de dicha fuerza, entonces llega un instante en que el sólido empieza a deslizarse sobre la superficie: la resistencia de la superficie en este momento es proporcional a la reacción normal siendo Us el coeficiente de proporcionalidad, también llamado, coeficiente de rozamiento estático.

Por analogía la fuerza de resistencia en este punto también lleva el nombre de fuerza de rozamiento estática.

INTRODUCCIÓN

Para entender de la manera más adecuada posible, es necesario tener conocimientos previos, al respecto; es por esta razón, que procederemos a definir los conceptos asociados.

FUERZA DE ROCE

Es una fuerza de resistencia que la materia opone al movimiento y que actúa a nivel de superficie de contacto. Si aplicamos una fuerza para arrastrar a un cuerpo, se manifestará una fuerza de oposición, denominada fuerza de roce.

La fuerza de roce se desarrolla como consecuencia de la rugosidad o aspereza que presentan las superficies de contacto, es decir, más o menos ásperas. A mayor rugosidad, mayor será la fuerza de roce.

El roce es mayor en el instante en que un cuerpo es puesto en movimiento que cuando este está moviéndose. Ya que, cuesta más trabajo sacarlo de su posición de reposo.

El coeficiente corresponde a la razón numérica entre el roce y la fuerza normal.

Cuando aplicamos una fuerza para arrastrar un cuerpo que está en reposo, la fuerza de roce es igual a F. Si aumentamos la fuerza, se llega a una situación en que el cuerpo es puesto en movimiento. Cuando el cuerpo ya está en movimiento, el roce se hace menor.

De acuerdo al estado del cuerpo, podemos distinguir un roce estático y uno dinámico o cinético.

Cuando aparece la fuerza de rozamiento el reposo relativo de un cuerpo se le llama fuerza de fricción estática, y cuando la fuerza de rozamiento actúa durante el deslizamiento de un cuerpo se llama fuerza de fricción cinética.

FUERZA DE FRICCIÓN ESTÁTICA:

Es cuando aparece la fuerza de rozamiento en reposo relativo de un cuerpo, más claramente, es aquel que impide que un objeto inicie un movimiento y es igual a la fuerza neta aplicada sobre el cuerpo, solo que con sentido opuesto (ya que impide el movimiento).

FUERZA DE FRICCIÓN CINÉTICA:

Es cuando la fuerza de rozamiento actúa durante el deslizamiento de un cuerpo. Es una fuerza de magnitud constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó.

El roce estático es siempre menor o igual al coeficiente de roce entre los dos objetos (número que se mide experimentalmente y está tabulado) multiplicado por

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