PRACTICA 4_FRICCION CINETICA_CINEMATICA

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería

Asignatura: Laboratorio de Cinemática y Dinámica
Práctica 4. Fricción Cinética
Equipo:
Hernández Castro Víctor Manuel_Gpo. Teoría: 13
Flores Hernández Ismael_Gpo. Teoría: 01
Santiago Gutiérrez Jorge Armando_Gpo. Teoría: 09
CabreraAyala Ricardo Ayzu_Gpo. Teoría: 08
Grupo de laboratorio: 14
Brigada: 1
Profesor: Hinojosa Rojas Rubén M.I.
Fecha de Entrega: 07 de octubre de 2014.
Introducción:
Cuando un cuerpo descansa o se desliza sobre una superficie, podemos representar la fuerza de contacto que la superficie ejerce sobre el cuerpo en términos de componentes de fuerza perpendiculares y paralelos a la superficie. Elvector componente perpendicular es la fuerza normal, denotada con n.
El vector componente paralelo a la superficie (y perpendicular a n) es la fuerza de fricción, denotada con f. Si la superficie no tiene fricción, entonces f será cero pero habrá todavía una fuerza normal. (Las superficies sin fricción son una idealización inasequible, aunque podemos aproximarla si los efectos de la fricción soninsignificantes.) La dirección de la fuerza de fricción siempre es opuesta al movimiento relativo de las dos superficies.El tipo de fricción que actúa cuando un cuerpo se desliza sobre una superficie es la fuerza de fricción cinética fk. El adjetivo “cinética” y el subíndice “k” nos recuerdan que las dos superficies se mueven una relativa a la otra. La magnitud de esta fuerza suele aumentar alaumentar la fuerza normal.
Por ello, se requiere más fuerza para deslizar por el piso una caja llena de libros, que la misma caja vacía. Este principio también se usa en los sistemas de frenos de automóviles; si las zapatas se aprietan con más fuerza contra los discos giratorios, mayor será el efecto de frenado.
En muchos casos, la magnitud de la fuerza de fricción cinética fk, experimental, esaproximadamente proporcional a la magnitud n de la fuerza normal. En tales casos, representamos la relación con la ecuación fk = μkN (magnitud de la fuerza de fricción cinética) donde μk es una constante llamada coeficiente de fricción cinética. Cuanto más resbalosa sea una superficie, menor será el coeficiente de fricción. Al ser un cociente de dos magnitudes de fuerza, μk es un número puro sinunidades.
La ecuación anterior sólo es una representación aproximada de un fenómeno complejo. En el nivel microscópico, las fuerzas de fricción y la normal se deben a las fuerzas intermoleculares (fundamentalmente eléctricas) entre dos superficies ásperas entre los puntos donde entran en contacto.
Al deslizarse una caja sobre el piso, se forman y rompen enlaces entre ambas superficies, y el númerototal de enlaces varía, por lo tanto, la fuerza de fricción cinética no es perfectamente constante. Si alisamos las superficies, podríamos aumentar la fricción, pues más moléculas podrían interactuar y en lazarse; juntar dos superficies lisas del mismo metal produciría una “soldadura fría”. Los aceites lubricantes funcionan porque una película de aceite entre dos superficies (como entre los pistonesy cilindros de un motor) evita que entren en contacto realmente.
Objetivos:
Determinar la magnitud de la aceleración de un cuerpo que se desplaza de manera rectilínea sobre un plano inclinado.
Obtener el coeficiente de fricción dinámico entre dos superficies en contacto.
Equipo a utilizar:
a) Riel con soporte.
b) Polea ajustable
c) Interfaz Science Workshop 750 con accesorios.
d)Sensor de movimiento con accesorios.
e) Indicador de ángulo.
f) Computadora.
g) Bloque de madera
h) Conjunto de masas de 20, 50 y 100 gr.
Desarrollo:
Actividades parte 1.
Verificamos que el equipo estuviera bien conectado y armamos el arreglo siguiente con una inclinación de 15°.
Encendimos la computadora y abrimos el programa Data Studio, seleccionamos el sensor de movimiento...