Movimiento Uniformemente Acelerado

FUERZAS DE ROZAMIENTO

MIGUEL ANGEL CASTILLO 2902284
ANDRES CAMILO FLOREZ VILLOTA 2902291
MARAIA ALEJANDRA MATALLANA TORRES 2902308
SARA JULIANA ROSAS LOPEZ 2902365

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA INGENIERIA INDUSTRIAL
II SEMESTRE
BOGOTÁ D.C
2012
FUERZAS DE ROZAMIENTO

OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
* A partir del análisis gráficodeterminar los coeficientes de rozamiento estático y cinético para dos diferentes superficies en contacto.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
* Establecer la relación experimental entre la fuerza de rozamiento y la fuerza normal entre dos superficies en contacto.
* Determinar a partir de las gráficas los coeficientes de rozamiento estático y cinético para las situaciones que se proponen en la práctica.MARCO TEORICO
1. Concepto de fuerza de rozamiento
La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es una fuerza muy importante cuando se estudia el movimiento de los cuerpos. Es la causante, por ejemplo, de que podamos andar (cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, por ejemplo, que por una superficie con rozamiento como,por ejemplo, un suelo rugoso).

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 sí depende de cual sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es más o menos rugosa.
* la magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos encontacto es proporcional a la normal entre los dos cuerpos, es decir:
Fr = m·N
Donde m es lo que conocemos como coeficiente de rozamiento.
Hay dos coeficientes de rozamiento: el estático, me, y el cinético, mc, siendo el primero mayor que el segundo:
me > mc

2. ¿Qué tipos de fuerzas de rozamientoexisten en la naturaleza?

* Fricción estática

Es la fuerza que se opone al inicio del movimiento. Sobre un cuerpo en reposo al que se aplica una fuerza horizontal F, intervienen cuatro fuerzas:
F: la fuerza aplicada.
Fr: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento.
P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de lagravedad.
N: la fuerza normal, con la que la superficie reacciona sobre el cuerpo sosteniéndolo.

Dado que el cuerpo está en reposo la fuerza aplicada y la fuerza de rozamiento son iguales, y el peso del cuerpo y la normal:

Se sabe que el peso del cuerpo P es el producto de su masa por la aceleración de la gravedad (g), y que la fuerza de rozamiento es el coeficiente estático por la normal:Esto es:

La fuerza horizontal F máxima que se puede aplicar a un cuerpo en reposo es igual al coeficiente de rozamiento estático por su masa y por la aceleración de la gravedad.

Rozamiento dinámico
Dado un cuerpo en movimiento sobre una superficie horizontal, deben considerarse las siguientes fuerzas:
F: la fuerza aplicada.
Fr: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y elcuerpo, y que se opone al movimiento.
Fi: fuerza de inercia, que se opone a la aceleración de cuerpo, y que es igual a la masa del cuerpo m por la aceleración que sufre a.
P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.
N: la fuerza normal, que la superficie hace sobre el cuerpo sosteniéndolo.
Como equilibrio dinámico, se puede establecer que:

Sabiendo que:Se puede reescribir la segunda ecuación de equilibrio dinámico como:


Es decir, la fuerza resultante F aplicada a un cuerpo es igual a la fuerza de rozamiento Fr más la fuerza de inercia Fi que el cuerpo opone a ser acelerado. De lo que también se puede deducir:

Con lo que se tiene la aceleración a que sufre el cuerpo, al aplicarle una fuerza F mayor...