Rozamiento

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INFORME DE LABORATORIO Nº 5
Rozamiento

1. OBJETIVOS:

▪ Determinar los factores que intervienen en la fuerza de rozamiento.
▪ Determinar experimentalmente el valor del coeficiente de rozamiento estático entre algunas superficies en contacto, haciendo uso del equipo Team Labs y el sensor de fuerza.
▪ Determinar experimentalmente el valor del coeficiente de rozamiento cinético,haciendo uso del equipo Team Labs, sensor de fuerza y sensor de distancia.
▪ Establecer la diferencia entre la fuerza de rozamiento estática y la fuerza de rozamiento cinética.
▪ Establecer la diferencia entre el coeficiente de rozamiento estático y el coeficiente de rozamiento cinético.

2. MATERIALES:

▪ 1 equipo de TEAM LAB: interfase think station, sensores de temperatura,sensores de distancia, sensores de fuerza y accesorios.
▪ 1 Taco de madera con gancho.
▪ 6 Hojas de papel bond.
▪ 1 Fólder manila (cartulina).
▪ 1 Tripley de 20 cm. X 35 cm.
▪ 1 metro de pabilo.
▪ 1 Cinta adhesiva.

3. FUNDAMENTO TEORICO:

La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es una fuerza muy importante cuando seestudia el movimiento de los cuerpos.
El rozamiento entre dos superficies en contacto ha sido aprovechado por nuestros antepasados más remotos para hacer fuego (frotando maderas). En nuestra época, el rozamiento tiene una gran importancia económica, se estima que si se le prestase mayor atención se podría ahorrar muchísima energía y recursos económicos.

Históricamente, el estudio delrozamiento comienza con Leonardo da Vinci que dedujo las leyes que gobiernan el movimiento de un bloque rectangular que desliza sobre una superficie plana. Sin embargo, este estudio pasó desapercibido.

En el siglo XVII Guillaume Amontons, físico francés, redescubrió las leyes del rozamiento estudiando el deslizamiento seco de dos superficies planas. Las conclusiones de Amontons sonesencialmente las que estudiamos en los libros de Física General:
• La fuerza de rozamiento se opone al movimiento de un bloque que desliza sobre un plano.
• La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque.
• La fuerza de rozamiento no depende del área aparente de contacto.

El científico francés Coulomb añadió una propiedad más:• Una vez empezado el movimiento, la fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad.

Explicación del origen del rozamiento por contacto

La mayoría de las superficies, aún las que se consideran pulidas son extremadamente rugosas a escala microscópica. Los picos de las dos superficies que se ponen en contacto determinan el área real de contacto que es una pequeña proporción delárea aparente de contacto (el área de la base del bloque). El área real de contacto aumenta cuando aumenta la presión (la fuerza normal) ya que los picos se deforman.

Los metales tienden a soldarse en frío, debido a las fuerzas de atracción que ligan a las moléculas de una superficie con las moléculas de la otra. Estas soldaduras tienen que romperse para que el deslizamiento se presente.Además, existe siempre la incrustación de los picos con los valles. Este es el origen del rozamiento estático.

Cuando el bloque se desliza sobre el plano, las soldaduras en frío se rompen y se rehacen constantemente. Pero la cantidad de soldaduras que hay en cualquier momento se reduce por debajo del valor estático, de modo que el coeficiente de rozamiento cinético es menor que el coeficiente derozamiento estático.

Finalmente, la presencia de aceite o de grasa en las superficies en contacto evita las soldaduras al revestirlas de un material inerte.

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En el dibujo situado encima, vemos un esquema de lo que se vería al microscopio: grandes deformaciones de los picos de las dos superficies que están en contacto. Por cada unidad de superficie del bloque, el área de...
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