Fisica

Practica de Coeficientes de Fricción Estática

Asignatura: Laboratorio Física I


Introducción

Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricción cinética) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido alas imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza entre ambas superficies no sea perfectamente perpendicular a éstas, sino que forma un ángulo φ con la normal (el ángulo de rozamiento). Por tanto, esta fuerza resultante se compone de la fuerza normal (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza derozamiento, paralela a las superficies en contacto.

Objetivos

* Conocer y diferenciar las fuerzas de rozamiento estática y cinética.
* Demostrar que cuando un cuerpo se mueve con velocidad constante, el coeficiente de fricción depende del grado de inclinación del plano.
* Diferenciar entre fuerza de fricción estática y cinemática.
* Correcta utilización de los diagramas de cuerpolibre.

Marco Teórico

* Contenido-Conceptos Teóricos

Es necesario que se conozcan cuales son las fuerzas que actúan sobre los cuerpos. A continuación se presentan brevemente las principales fuerzas que se pueden encontrar al estudiar el movimiento de un cuerpo.
1. Peso: Es la fuerza de atracción gravitoria que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que hay sobre ella. En la mayoría delos casos se pueden suponer que tiene un valor constante e igual al producto de la masa, (m) del cuerpo por la aceleración de la gravedad, (g), cuyo valor es 9.8m/s o 32pies/s y esta dirigida siempre hacia el suelo.
2. Cuando un cuerpo esta apoyado sobre una superficie ejerce una fuerza sobre ella cuya dirección es perpendicular a la de la superficie. De acuerdo con la Tercera ley de Newton, lasuperficie debe ejercer sobre el cuerpo una fuerza de la misma magnitud y dirección, pero de sentido contrario. Esta fuerza es la que dominamos Normal y se representa con una N. También existe una fuerza extra llamada Fuerza de Fricción o rozamiento que se define en seguida.
3. Fuerza de Fricción o rozamiento: Se define la fricción como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo, queimpide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que este en contacto. Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existente del cuerpo respecto a esos puntos. Por otra parte estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si seaplican fuerzas lo suficientemente grandes.

La experiencia nos muestra que:
-La fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero si depende de cual sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que los materiales la formen y si es mas o menos rugosa.
-La magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos encontacto s proporcional a la normal entre los dos cuerpos, es decir F=m*N
Donde m se conoce como el coeficiente de rozamiento. Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los dos cuerpos que están en contacto. Se habla entonces de Fuerza de rozamiento estática. Por ejemplo, si se quiere empujar un armario muy grande y se hace una fuerza pequeña, el armario no se moverá. Esto esdebido a la fuerza de rozamiento estático que se opone al movimiento. Si se aumenta la fuerza con la que se empuja, llegara un momento en que se superara esta fuerza de rozamiento y será entonces cuando el armario se pueda mover. Una vez que el cuerpo se empieza a moverse, se habla de fuerza de rozamiento dinámica. Esta fuerza de rozamiento dinámica es menor que la fuerza de rozamiento...