Informe Roce

Fernanda Canales O.¹ Francisca Candia A.² Pablo Gorlitz S.3 Leyla Verdejo G.4
1 Ingeniería Civil en Geografía, Departamento Ingeniería Geográfica
2Ingeniería Ambiental, Departamento Ingeniería Geográfica
2Ingeniería Ambiental, Departamento Ingeniería Geográfica
4 Ingeniería en Biotecnología, Departamento Ingeniería en Química
Profesora: Rodrigo Vargas

Universidad de Santiago de Chile ,Facultad de Ciencias ,Departamento de Física
Dinámica y roce




Lograr por medio de la experimentación en dos etapas obtener el coeficiente de roce, tanto estático para la primera como cinético para la segunda, tomando en cuenta los factores que influyen en el movimiento, mediante la representación de las fuerzas por medio de un diagrama de cuerpo libre que nospermitirá calcular las en estados de equilibrio estático o en movimiento por medio de las ecuaciones que lo representen.

Objetivos:

1. Introducción
Dentro de la mecánica se puede describir el movimiento de los cuerpos por medio de la dinámica de cuerpos estudia el cambio, causas y las fuerzas que actúan en él, analizando el por qué algunos cuerpos se mueven de formas diferentes en planosinclinados o paralelos a la superficie terrestre.
Para éstos análisis se utilizan representaciones como el Diagrama de cuerpo libre que establece las situaciones de equilibrio estático o dinámico las fuerzas que se encuentran actuando en los cuerpos en análisis, que son el peso, normal, tensión, fuerzas de roce, hay que considerar el ángulo del plano entre otros factores.
Para ésta experienciase trabajará con las ecuaciones 1 y 2 que permiten obtener el coeficiente de roce estático obtenido a partir del trabajo con un plano inclinado y la segunda nos dará a conocer el

coeficiente de roce cinético para la etapa dos que empleará el uso de una polea y dos cuerpos.
μe=tgθ (1)
μc= (m2g-(m1+m2)a)/ m1g (2)

2. Diseño del experimento
Para el primer experimento utilizamos un planoinclinado, una barra de madera, un transportador y el programa computacional DATA STUDIO.

Para el segundo experimento manejamos un sistema de polea, una fotopuerta conectada a una interfaz, y cuerpos de distinta masa.
Como se muestra en la imagen 2.
3. Procedimiento experimental:
En el primer experimento lo que hicimos fue medir el ángulo del plano inclinado justo en el instante el cuerpocomenzara a desplazarse, ésta prueba se realizó para distintas ubicaciones del bloque en el plano, datos que fueron tabulados en la tabla 1 que nos permitirán obtener el coeficiente de roce estático.

Tabla 1.
distancia (m) | grados |
1,8 | 18 |
0,85 | 17 |
0,58 | 18 |
0,45 | 17 |
0,28 | 15 |
0,2 | 15 |
1,12 | 19 |
0,8 | 16 |
0,7 | 17 |
0,753333333 | 16,8888889 |

De latabla 1 obtenemos los valores promedios de la distancia a la que era ubicada el bloque y la inclinación máxima para que el cuerpo rompa la inercia y comience el movimiento. Para calcular el coeficiente de roce estático.
Realizamos el diagrama de cuerpo libre (imagen 1)
θ
fr
imagen 1.

De acuerdo a la imagen 1 trabajamos con las siguientes fórmulas para encontrar el coeficiente de roceestático estableciendo el equilibrio sin movimiento.
Froce máximo=μeN ; N=mgcosθ
* Froce máximo=mgsenθ
* μeN- mgsenθ=0
* μemgcosθ= mgsenθ
* μe=tgθ (1)
Para la experiencia 2 realizamos el diagrama de cuerpo libre para conocer las fuerzas externas que trabajan sobre el cuerpo

Imagen.2
También posteriormente ordenamos los datos en una tabla (2) con las masas utilizadas y laaceleración para cada movimiento obtenida por el programa Data Studio.
Tabla 2.
m1(gr) | m2(gr) | aceleración |
0,0924 | 0,049 | 1,14 |
0,1916 | 0,1999 | 3,54 |
0,1924 | 0,0992 | 1,5 |
0,1164 | 0,049 | 0,0846 |
0,1482 | 0,099275 | 1,56615 |

Y trabajamos las siguientes fórmulas:
T-fr=m1a
* T- μcN=m1a
* T- μcm1g=m1a
* m2g-T=m2a
* m2g- μcm1g=(m1+m2)a
* μc=...