Fisica TP

Fisica I – Comision 1.2
Trabajo Práctico Nº6
Rozamiento

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Objetivos:
Determinar el coeficiente de rozamiento estatico y el coeficiente de rozamiento cinético.
Comparar los coeficientes obtenidos.
Analizar si los coeficientes obtenidos dependen del tamaño y el tipo de superficie del bloque utilizado.
Marco Teórico:
Supongamos que un cuerpo de pesoP se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal. Si se intenta deslizar el mismo, aparece una resistencia debido al rozamiento.
Esta resistencia es una fuerza tangencial a la superficie de contacto, que llamamos Fuerza de Rozamiento.
La fuerza de rozamiento que obra entre las superficies que se encuentran en reposo una con respecto a la otra, se denomina fuerza de rozamiento estático.El modulo de la máxima fuerza de rozamiento estatico será igual al modulo de la minima fuerza necesaria para iniciar el movimiento.
Experimentalmente se determina que el modulo de la fuerza de rozamiento estatico máxima es directamente proporcional al modulo de la fuerza Normal, siendo la constante de proporcionalidad el coeficiente de rozamiento estático . Este coeficiente depende de lascaracterísticas de las superficies en contacto.

Siendo el coeficiente de rozamiento estatico y N el modulo de la fuerza normal a las superficies en contacto.
Una vez inciado el movimiento, el modulo de la fuerza de rozamiento que obra entre las superficies disminuye su modulo. Se está en presencia de la fuerza de rozamiento cinético. Esta fuerza entre las superficies es proporcional a la fuerzanormal e independiente de la rapidez relativa con las que las superficies se mueven una con respecto a la otra.
La relación entre el modulo de la fuerza de rozamiento cinético y el modulo de la fuerza normal se denomina coeficiente de rozamiento cinético . Representando al modulo de la fuerza de rozamiento cinético, puede escribirse que:

Tanto como son constantes adimensionales siendo
Lafuerza de rozamiento siempre se opone a la tendencia de movimiento o al movimiento relativo y nunca lo ayudan.
Determinación del coeficiente de rozamiento estático:
Se utilizara un plano inclinado cuyo angulo de inclinación pueda variarse.
Puesto el cuerpo sobre el plano, puede observarse que el mismo estará en equilibrio mientras el angulo de inclinación sea menor a cierto angulo limite. Si sealcanza el valor de ese angulo limite, el cuerpo comenzara a deslizar.
Sobre el cuerpo actua la fuerza peso P, que se descompone en dos direcciones: una perpendicular al plano inclinado, la fuerza normal y otra fuerza paralela al plano inclinado, la fuerza tangencial .




Teniendo en cuenta que en la dirección perpendicular al plano inclinado, el modulo de la fuerza cormal N es igualal modulo y que para el instante limite en el que el desplazamiento comienza se cumple que:





Para obtener el valor del coeficiente de rozamiento estático entre las superficies en contacto en forma experimental, debe calcularse el valor de la tangente del angulo limite del plano inclinado.
Desarrollo Experimental:
Para la realización de este experimento teníamos un prisma de masaconocida, con una cara de madera y el resto de las caras con fórmica. Una rampa de madera que funcionaría como nuestro plano inclinado, con una visagra para poder variar la altura de la misma.
Según el desarrollo teórico para poder calcular el rozamiento estático es necesario saber cual es el ángulo límite por el cual el prisma comenzaría a deslizarse por el plano inclinado.
En una primerainstancia, mantenemos la rampa en forma horizontal, y comenzamos a elevar la pendiente, hasta que vemos que el prisma comienza a moverse, en ese momento, bajamos un poco la altura y trabamos la visagra, lo que significa que el prisma está en un punto de inflexión, en donde una mínima variación de altura podría lograr que se desplace por la rampa.
En este punto, tomamos las medidas de altura y de base...