Coeficiente de frición

Práctica #10
Proyecto Final
(Determinación del Coeficiente de Fricción estática)

Objetivo
El objetivo de esta práctica es determinar el coeficiente de fricción estático “µS” de un cochecito en dos diferentes planos inclinados, uno es de superficie lisa y el otro es de superficie rugosa, además encontraremos el máximo ángulo de la pendiente de los diferentes planos para que el cochecito noresbale.

Introducción
Como ya lo mencionamos en la práctica utilizaremos un cochecito y un plano inclinado fabricado por nosotros, deslizaremos el cochecito sobre el plano inclinado hasta encontrar el ángulo máximo donde no se resbale el cochecito.

Fricción
Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimientoentre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica), o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular R entre ambas superficies no lo sea perfectamente, si no que forme un ángulo φ con la normal N (el ángulo derozamiento). Por tanto, la fuerza resultante se compone de la fuerza normal N (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.

 

μs = Coeficiente de rozamiento estático,
μk = Coeficiente de rozamiento cinético

Fuerza de fricción estática
Fricción estática: es aquella que impide que un objeto inicie unmovimiento y es igual a la fuerza neta aplicada sobre el cuerpo, solo que con sentido opuesto (ya que impide el movimiento. 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 la fuerza normal Cuando un cuerpo (en reposo o en movimiento) se encuentra colocado sobre una superficie plana, ejercesobre ésta una cierta carga. Esta carga es la fuerza aplicada por el cuerpo sobre la superficie y actúa perpendicularmente a las superficies en contacto, manteniéndolas unidas.

La fuerza normal (N) es la fuerza que ejerce la superficie sobre el cuerpo que se desliza o está en reposo sobre ella. Esta fuerza es perpendicular a la superficie. La carga que ejerce un cuerpo sobre una superficie, enla cual se encuentra colocado, y la normal a ella (N) son las fuerzas de acción y reacción en la interacción entre la superficie y el cuerpo.

N

N=cargaCarga

N

La fuerza normal (N) al plano es igual al peso (w) del objeto, cuando éste se desliza sobre un plano horizontal. Para un objeto en un plano inclinado, la fuerza normal es igual a la componente del peso perpendicular al plano (wy).N

W

Y x

La fuerza de fricción que ejerce el objeto sobre el plano (la carga) es la fuerza que presiona para que estas superficies estén en contacto, y es igual en magnitud a lafuerza normal (N) que ejerce el plano sobre el objeto. Experimentalmente se tiene que si la carga que ejerce el cuerpo aumenta, la fuerza de fricción también aumenta, y viceversa, si la carga del objeto disminuye, la fuerza de fricción también disminuye. De lo anterior se tiene f α (carga) f α N. En donde se utiliza la normal (N), ya que esta siempre es numéricamente igual a la carga del objeto,...