Fuerza De Rozamiento

ROZAMIENTO

1. OBJETIVOS.
* Determinar experimentalmente los coeficientes de rozamiento estático y dinámico.
* Verificar desde el punto de vista teórico estos coeficientes.

2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza, pero este cuerpo no se mueve significa que entre las superficies en contacto existe una fuerza de rozamiento, esta fuerza esta directamenteproporcional a la reacción normal que existe entre las superficies en contacto, donde la constante de proporcionalidad se denomina coeficiente de rozamiento.
Si se utiliza el método del plano inclinado, es posible utilizar las siguientes ecuaciones:

fr=N
fr=μeN
Pero:
fx=0
mg senθ-fre=0
mg senθ=μe
fy=0

N-mg cosθ=0
N=mg cosθ
Nmg senθ=μemg cosθ
μe=sen θcosθ
tgθ=μe
fx=ma
fx=0
mgsenθ-fx=0
mg senθ=fx

mg senθ=μkK
mg senθ=μkmg cosθ
sen θcosθ=μe
tgθ=μk

3. MATERIALES Y EQUIPOS.
Para la realización del siguiente experimento se requerirán los siguientes materiales:
* Plano inclinado.

* Cuerpo con superficie plana.

* Instrumentos geométricos.

4. INSTALACIÓN DEL EXPERIMENTO.

5. EJECUCIÓN DEL EXPERIMENTO.

Se realiza de la siguienteforma:
a) Para coeficiente de rozamiento estático se coloca el cuerpo sobre el plano inclinado y este plano inclinado se eleva gradualmente hasta que el cuerpo comience a deslizar por la acción de su propio peso, y en ese momento se registra el ángulo de inclinación del plano. Lo indicado anteriormente se puede repetir varias veces.
b) Para el coeficiente de rozamiento cinético se coloca elplano inclinado con ángulo menor a lo obtenido anteriormente, y sobre el plano se coloca el cuerpo al cual se la debe dar un pequeño impulso para que pueda deslizase con una velocidad constante, y en ese momento se registra el ángulo en la que se encuentra el plano inclinado.

6. REGISTRO Y OBTENCIÓN DE DATOS.
N | R. ESTATICO | N | R. CINETICO |
| Θ (Grados) | tgθ=μe | | Θ (Grados) |tgθ=μk |
1 | 17.5 | 0.315 | 1 | 15 | 0.268 |
2 | 17 | 0.306 | 2 | 14.5 | 0.259 |
3 | 18 | 0.305 | 3 | 15.5 | 0.277 |
4 | 18 | 0.325 | 4 | 15 | 0.268 |
5 | 21 | 0.381 | 5 | 14.8 | 0.264 |
∑ | - | 1.655 | ∑ | - | 1.336 |

7. CALCULOS.
μe=μein=1.6555=0.33
μk=μkin=1.3365=0.27
8. CONCLUSIONES.
De acuerdo al experimento realizado se pudo determinar:que el coeficiente de rozamientoestático (0.33) es mayor al cinético (0.27), por lo tanto la fuerza de rozamiento estático es mayor a la fuerza de rozamiento cinético.

Coeficiente de rozamiento | Material/Material | Experimental | Teórico |
Estático | Vidrio/Madera | 0.33 | 0.30 |
Cinético o Dinámico | Vidrio/Madera | 0.27 | 0.22 |

Material/Material | Estático | Cinético |
Aluminio sobre acero | 0.58 - 63 | 0.4 –0.5 |
Acero sobre acero | 0.6 - 0.8 | 0.5 – 0.6 |
Caucho sobre concreto | 0.9 – 1.00 | 0.7 – 0.8 |
Madera sobre madera | 0.25 – 0.5 | 0.15 – 0.30 |
Teflon sobre teflon | 0.03 – 0.7 | 0.03 – 0.04 |
Vidrio sobre madera | 0.25 – 0.3 | 0.18 – 0.22 |
Vidrio sobre vidrio | 0.8 – 0. 9 | 0.3 – 0.4 |

CUESTIONARIO

a) Indique otros métodos para hallar estos coeficientes de rozamiento.Rozamiento en Fretting
En este artículo se analiza el efecto que una modificación del coeficiente de rozamiento tiene sobre la vida a fatiga en un ensayo de fretting. Para ello se ha realizado una serie de ensayos de fretting con contacto
esfera-plano. El material empleado ha sido la aleación de aluminio 7075-T651. En estos ensayos se ha medido el coeficiente de rozamiento usando dos métodosdistintos. Los ensayos se han realizado a distintas frecuencias y se ha estudiado cómo afecta dicho parámetro al coeficiente de rozamiento. A raíz de los resultados obtenidos, se ha analizado la influencia del coeficiente de rozamiento en las tensiones en la zona de contacto en varias situaciones distintas: (i) variando el tamaño de la zona de contacto (ii) variando la relación entre las cargas...