informe de coeficiente de friccion

LABORATORIO NUMERO DOS
MEDIDA DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN ENTRE DOS SUPERFICIES.

INTRODUCCIÓN:

En esta práctica con el fin de que obtengamos experimentalmente el coeficiente de fricción estático o cinético , utilizando un plano inclinado un bloque de madera la cual tiene en una de sus caras una lija adhesiva ha e ella.
Nos proporcionaron los fundamentos teóricos que nos permitieron comprender con mayor facilidad las actividades a realizar en laboratorio,
también redactaremos los pasos que seguimos en la elaboración del laboratorio.


Objetivos
Medir los coeficientes de fricción entre dos superficies deslizantes y rugosas a lo largo de un plano en línea recta y un plano inclinado.
Objetivos específicos
- Encontrar el coeficiente de fricción estático y el coeficiente de fricción dinámico experimentalmente para tres superficies diferentes.
- Comparar los resultados obtenidos mediante el método experimental y el método teórico para el coeficiente de fricción dinámico para tres superficies diferentes.
MARCO TEÓRICO
La fricción es la oposición que presenta las dos zonas de los materiales en contacto, durante el inicio, desarrollo y final del movimiento entre ellas, conlleva a consumos de energía, generación de calor, desgaste y en algunos casos a fallas catastróficas.
Los cuerpos que se mueven pueden ser sólidos, líquidos ó gaseosos, ó una combinación de dos ó más de ellos.
la fricción se define como fuerza de fricción (F), es negativa y se opone al movimiento trasnacional y refleja qué tanta energía mecánica se pierde cuando dos cuerpos inician el movimiento ó se mueve entre si y es paralela y opuesta al sentido del movimiento. Refleja que tan eficiente enérgicamente es el mecanismo durante su funcionamiento. la fuerza de fricción se calcula de la siguiente ecuación:

F = μ N (1)
Donde µ es el coeficiente de fricción estático y N es la fuerza normal.
Dado que el objeto está en reposo, a partir del diagrama de fuerzas se encuentran las ecuaciones:


- ∑Fx = mgsenθ – fx = 0 (3)

- ∑Fy = N − mg cosθ = 0 (4)

Si se aumenta el ángulo de inclinación gradualmente, hasta que el valor θ c ángulo al cual el objeto está a punto de iniciar su movimiento, la fuerza de fricción estática alcanza su valor máximo dado por la ecuación (1). Despejando la fricción y la normal, se tiene:

- Fsmax = mgsenθc (4)
- N= mgcos θ c
y sustituyendo en la ecuación (1) se obtiene:

µ s= tan θ c (5)

Esta ecuación, permite determinar el coeficiente de fricción estática entre dos materiales en contacto.

DESARROLLO EXPERIMENTAL
MATERIALES

  1. Bloque de madera con dos caras distintas
  2. Dinamómetro
  3. Masa no iguales
  4. Plano inclinado
Imagen0440.jpgImagen0441.jpgImagen0442.jpgImagen0355.jpg
PROCEDIMIENTO

PRIMERA PARTE
  1. Para el desarrollo de la practica fue necesario tomar los valores de las masas que se utilizaron en el laboratorio.


  1. Después de tener los instrumentos listos procedemos a colocar el bloque en la tabla que madera para realizar Laboratorio.
  2. Con el dinamómetro halamos con suavidad hasta que se mueva la masa.
  3. Se repite el procedimiento anterior colocando sobre el bloque diferentes masas.
Imagen0436.jpg

4. Se calcula el valor de la fuerza de rozamiento y se obtiene el valor.
Sin_títuloHH.png

5. Se realiza el mismo procedimiento anterior pero con el bloque de madera colocado sobre la cara forrada con lija y se registran los datos obtenidos en una nueva tabla como la anterior.

LIJA.png




SEGUNDA PARTE

1. Utilizamos el bloque de madera sobre el plano, y lo aumentamos el ángulo de inclinación hasta el instante justo en el que el bloque empiece a deslizarse.
2. Después de aumentar el ángulo de inclinación determinamos cuál fue el ángulo en donde el bloque se deslizo.
Imagen0444.jpgImagen0443.jpg
TABLA.png

3. Después de tener el ángulo en el cual el bloque que se deslizo elaboramos el diagrama de cuerpo libre.

plano_inclinado.png
ECUACIONES.png

Luego se procedio a tomar los datos .

Análisis de resultados.
  1. Representamos los resultados en cada tabla en una gráfica.
GRAFICA.png
Grafica (2) madera-lija Grafica (1) de madera-madera

a. ¿Qué representa la pendiente de la recta obtenida en la gráfica?
La pendiente bajo la grafica representa la relación existente entre la fuerza del dinamómetro y el peso o la normal lo cual da como resultado la aceleración que sufre el cuerpo al someterse a la fuerza del dinamómetro o la inclinación que se le da al bloque de madera.
b. ¿Cuándo es máximo el valor de la fuerza de rozamiento?
El valor máximo en cualquiera de los casos se da justo antes de que el cuerpo comience a deslizarse porque es el momento en el que el dinamómetro marca más y la fuerza en una superficie plana es contrariamente proporcional a la que se le aplique y en una superficie inclinada es contrariamente proporcional a su ángulo de inclinación.
2 ¿Variarían los resultados si sustituyera el plano horizontal por un plano inclinado? Justifique la respuesta.
Los resultados si varían porque en un plano horizontal se describe un Movimiento Rectilíneo Uniforme, mientras que en el plano inclinado el cuerpo experimenta un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado y sufre una descomposición de su peso en los dos ejes y es atraído por la gravedad.
3. Determina el coeficiente de rozamiento en cada uno de los casos.

CONCLUSIÓN

En este laboratorio experimentamos que el coeficiente de fricción esta dado por µ, donde este puede ser cinético o estático, y el coeficiente de rozamiento cinético de un cuerpo con la superficie de un plano inclinado, es igual a la tangente del ángulo con que el cuerpo se desliza sin aceleración, con velocidad constante. El coeficiente estático en un plano inclinado también depende de la tangente del ángulo.



BIBLIOGRAFIA

  1. Resnick Halliday física para estudiantes de ingeniería. Tomo I. Edición 1998
  2. http:// www.sc.ehe.es/sdweb/*física/dinámica/rozamiento/general/rozomiento.htm#Explicación del origen del razonamiento por contacto.