Coeficiente y fuerza de rozamiento

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1. TÍTULO: COEFICIENTE Y FUERZA DE ROZAMIENTO

2. OBJETIVOS

Determinar el coeficiente de rozamiento entre dos superficies

2.2. Objetivos específicos

3. MONTAJE

Figura 1

Figura 2

[pic] [pic]

[pic]

Características del bloque (borrador):

Área de superficie mayor: 65cm2
Área de superficie menor: 32,5cm2

4. DESCRIPCIÓN DEL MONTAJE

En el laboratorio se trabajóprimero con el montaje de la figura 1. En él se dispuso un carril en posición horizontal sobre el cual se colocó un bloque (borrador de tablero) de tal manera que la superficie de mayor área quedara en contacto con el carril (contacto de madera y aluminio). Uno de los extremos del bloque fue atado a una cuerda que pasa por una polea y se le ató un portapesas donde se colocaron pesas hasta lograr que elbloque comience a moverse. Se repitió e experimento aumentando la masa del borrador colocandole encima pesas.

En el montaje de la figura 2, se buscó el ángulo al que el borrador pierde su equilibrio y empieza a deslizarse. Este experimento también se realizo aumentando l masa del borrador

4.1 Materiales y equipos

• Carril para carros
• Cuerdas
• Base y soporte metálico• Dos bloques
• Portapesas y pesas

5. TEORIA

Angulo de rozamiento

Al considerar el deslizamiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, se observa que al variar la inclinación de dicho plano, el objeto inicia el movimiento al alcanzarse un ángulo de inclinación crítico. Esto es debido a que al aumentar la inclinación, se reduce paulatinamente la componente perpendicular del peso, lafuerza N, que es proporcional al coseno del ángulo de inclinación.
Esto es así independientemente del peso del cuerpo, ya que a mayor peso, aumentan tanto la fuerza que tira el objeto cuesta abajo, como la fuerza normal que genera rozamiento. De este modo, un coeficiente de rozamiento dado entre dos cuerpos equivale a un ángulo determinado, que se conoce como ángulo de rozamiento.[i]

5.1 Fuerzade fricción o rozamiento

Cuando un cuerpo está en movimiento, ya sea sobre una superficie o através de un medio viscoso (como el aire o el agua), existe una resistencia al moviemiento porque el cuerpo interactúa con su entorno; esta resistencia es conocida como fuerza de fricción. Cuando el cuerpo está en equilibrio y se le aplica una fuerza, la fricción que contraresta dicha fuerza es conocidacomo fuerza de friccion estática, y su magnitud está dada por fe≤ µe·N, donde µ es el coeficiente de fricción estática y N es la fuerza normal. La fuerza de fricción de un objeto en movimiento se le llama fuerza de friccion cinética y su magnitud está dada por fc= µc·N.

Los valores µc y µe dependen de la naturaleza de las superficies, pero por lo general µc es menor que µe. Los coeficientes defricción son casi independientes del área de contacto entre las superficies. [ii]

6. SOLUCIÓN A PREGUNTAS

6.5 El coeficiente de rozamiento no depende del peso del objeto de estudio, debido a que el rozamiento es el producto de la interacción de las partículas de dos superficies en contacto. Puede considerarse que el coeficiente de rozamiento es absoluto, esto quiere decir que para todocontacto entre dos superficies, sea madera y aluminio, madera con madera, acero con acero, etc, el coeficiente entre esas dos superficies siempre va a ser muy parecido o el mismo.

6.6 La presión es igual a una fuerza aplicada sobre unidad de área ([pic]). El peso del borrador es el mismo así este apoyado sobre su parte angosta o su parte ancha, por tanto, lo que determina la magnitud de la presiónes el área sobre la que es ejercida dicha fuerza; a mayor área, menor presión. Eso quiere decir que la presión que ejerce el borrador apoyado en su superficie de menor área va a ser mayor que la presión ejercida por el borrador apoyado sobre su superficie de mayor área.

A continuación se muestra un esquema acerca del posible comportamiento del contacto de las superficies a diferentes...
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