friccion estatica

Laboratorio de Mecánica. Experimento 10
Versión para el alumno

Fuerza de fricción estática
Objetivo general
Estudiar la fuerza de fricción estática.

Objetivos específicos
Determinar loscoeficientes de fricción entre diferentes parejas de materiales.

Teoría
La fuerza de fricción entre dos cuerpos aparece aún sin que exista movimiento
relativo entre ellos. Cuando así sucede actúa lafuerza de fricción estática, que
usualmente se denota como f s y su magnitud puede tomar valores entre cero y
un máximo, el cual está dado por
f s max = µ s N

(1)

donde µ s es el coeficientede fricción estático y N es la fuerza normal.
En el caso particular, de un objeto en reposo sobre un plano inclinado, como se
ilustra en la figura 1. De acuerdo al diagrama de fuerzas, sobre estecuerpo actúan
tres fuerzas: La normal N , el peso W y la fuerza de fricción estática f s .

Figura 1

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Dado que el objetoestá en reposo, a partir del diagrama de fuerzas se encuentran
las ecuaciones:

∑F

x

∑F

y

= mgsenθ − f s = 0

(2)

= N − mg cosθ = 0

(3)

Si se aumenta el ángulo de inclinacióngradualmente, 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 lafricción y la
normal, se tiene:
f s max = mgsenθ c
N = mg cos θ c
y sustituyendo en la ecuación (1) se obtiene:

µ s = tan θ c

(4)

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

Equipo y materiales
1.
2.
3.
4.
5.

Plano de inclinación variable
Placa de aluminio
Un bloque de madera de masa variable y de caras condiferentes áreas
Dos “pesas” de 100g de masa
Trozos de diferentes materiales

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Figura 2

Procedimiento
ATENCIÓN: Antes de...