fricción

Abstract—En el presente documento se plasma mediante una
experiencia de laboratorio, la determinaci´on experimental de los
coeficientes de fricci´on est´atico y din´amico, mediante el montaje
de una infraestructura para tales efectos.
PALABRAS CLAVE
_ Coeficiente de fricci´on
_ Masa
_ Velocidad Constante
I. INTRODUCCI´O N
En este informe se describe la forma emp´ırica mediante la
cualel grupo observador llego a la determinaci´on experimental
del coeficiente de rozamiento presente entre dos superficies.
II. OBJETIVOS
_ Determinar experimentalmente el coeficiente de fricci?n
para un sistema f´ısico.
_ Hallar el error relativo al determinar experimentalmente
el coeficiente de rozamiento.
III. MARCO CONCEPTUAL
A. Fuerza de Fricc´ıon
En todo an´alisis f´ısico, est?ninvolucradas diferentes fuerzas,
las cuales dan el modelamiento para poder representar de
forma m´as clara los fen´omenos que suceden a nuestro alrededor.
Es as´ı como llegamos a la fuerza que se opone al
movimiento, esta fuerza es la fuerza de fricci´on. En el desarrollo
de la teor´ıa se tiene entonces que existen dos momentos
primordiales y que a su vez generan dos tipos diferentes de
fuerzasde fricci?n, pero que se complementan entre si. Este
es el caso de la fuerza de fricci´on est´atica y la fuerza de
fricci´on din´amica. En el primer momento el objeto de estudio
se encuentra en reposo, sin una fuerza que lo haga obtener una
velocidad inicial, y aunque la superficie tenga o no coeficiente
de rozamiento el objeto permanecer´a inm?vil debido a que
nada afecta su estado deequilibrio. En el segundo momento,
el cuerpo parte del reposo o se encuentra realizando un cambio
de posici´on, en este momento ya existe una fuerza que es de
mayor magnitud f´ısica que la fuerza de rozamiento, el objeto
de estudio al ser afectado por una fuerza externa, adquiere
una velocidad constante y una aceleraci?n igual a cero, y
despu´es vuelve a su estado de reposo. De lo anterior sededuce
emp´ıricamente que el coeficiente de rozamiento est´atico entre
dos superficies en contacto est´a representado matem´aticamente
por la expresi´on:
Fs < _s _ n
Donde _ es adimensional y es el coeficiente de rozamiento
est´atico y es la fuerza ejercida por una superficie sobre otra.
En el siguiente caso tenemos:
Fk = _k _ n
La igualdad se cumple cuando las superficies est´an a punto dedeslizarse esto es cuando:
Fs 􀀀 Fsmax = _s _ n
Esta ecuaci´on recibe el nombre de movimiento inminente.
Ahora para la magnitud de la fuerza de fricci´on cin´etica se
tiene:
Fk = _k _ n
IV. MONTAJE Y MATERIALES
La siguiente pr´actica de laboratorio se desarrollo en dos
sesiones. En la primera parte se utilizaron los siguientes
materiales:
_ Tabla de Madera
_ Bloque de Madera
_Dinam´ometro
Para esta primera experiencia se coloc´o el bloque de madera
sobre la tabla, la cual se iba elevando hasta que el bloque se
deslizaba, en este punto se media el ?ngulo de elevaci´on y
la altura a la cual el bloque efectivamente se deslizaba. En
la segunda parte de la pr´actica de laboratorio se utilizaron
los mismos materiales pero el procedimiento cambi´o. Ahora
lo que se quer´ıa eralogra en ambos casos el peso m´ınimo
con el cual el bloque se desplazara hacia arriba o hacia abajo
dependiendo el caso.
V. RESULTADOS Y AN´ALISIS DE LOS RESULTADOS
Los datos obtenidos se durante la primera pr´actica se
encuentran consignados en las siguientes tablas:
Plano Inclinado Lado del Carrito Fuerza
Madera Madera 0,8 N
Madera Acr´ılico 0,74 N
Madera Lija 0,5 N
Madera Tela 0.62 NCuando la superficie es de Madera, en un angulo _ = 0
Plano Inclinado Lado del Carrito Fuerza
Lija Madera 0,38 N
Lija Acr´ılico 0,2 N
Lija Lija 0,26 N
Lija Tela 1.02 N
Cuando la superficie es de Lija, en un angulo _ = 0
Plano Inclinado Lado del Carrito Fuerza
Madera Madera 0,9 N
Madera Acr´ılico 1,0 N
Madera Lija 0,8 N
Madera Tela 0.92 N
Cuando la superficie es de Madera, en un...