Calculo De Coeficiente De Fricción Estático Y Dinámico

CALCULO DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN ESTÁTICO Y DINÁMICO

J. Tulande – 1039227 C. Córdoba -- 1036816

Escuela EIDENAR, Facultad ingeniería, Universidad del Valle, A.A. 25360, Cali.

RESUMEN:

Para poder establecer el valor del coeficiente de fricción tanto estático como dinámico entre un bloque y una superficie de madera se empleó el método de plano inclinado basándonos en laprimera ley de Newton. Se midió y modifico la distancia vertical de la base del plano hasta el extremo superior de este, observando una variación del ángulo de inclinación lo que permitió corroborar que los coeficientes de fricción únicamente dependen de la naturaleza de las dos superficies de contacto y no de la masa que posea el bloque.

1. INTRODUCCIÓN

“La Fricción ha sido estudiada desdeque el hombre de la época de las grandes civilizaciones mostró un gran interés por reducirla en movimientos de traslación como es el caso de los egipcios en el año 2500 AC para el transporte de piedras hasta de 200 toneladas cada una para la construcción de monumentos y pirámides y más adelante para reducir el desgaste de las ruedas y demás elementos utilizados en la guerra y en la vida diaria.” [1]En la actualidad la fricción está presente en nuestras vidas y en algunos casos es imprescindible para poder desarrollar cotidianamente acciones como caminar, andar ó frenar un vehículo, etc. Adicionalmente, todos los materiales de la naturaleza poseen un coeficiente de fricción los cuales están relacionadas con la rugosidad a nivel atómico y estructural.
De acuerdo a lo anterior el objetivode este trabajo es estimar el coeficiente de fricción estático y dinámico entre dos superficies madera mediante el método del plano inclinado.

2. METODOLOGÍA:

Coeficiente de Fricción estático.
De acuerdo a la figura 1, se realizó el montaje de un plano inclinado, ubicando en su extremo superior un taco de madera, al cual se le determinó previamente su masa.
Grafico 1. Plano inclinadoA continuación, se aumentó progresivamente el ángulo de inclinación del plano, hasta que el bloque empezó a deslizarse a velocidad constante. Posteriormente, este procedimiento se repite 4 veces, modificándose la masa del bloque. Estos datos se reportaron en las tablas 1, 2, 3, 4, y 5.

Coeficiente de Fricción dinámico.
De acuerdo a la figura 2, se realizó el montaje de un plano inclinadoformando un ángulo de 45°.

Grafico 2. Plano inclinado 45°

Luego se monto un sistema como se ilustra en el gráfico 2; Posteriormente, se sujetó el contrapeso al otro extremo de la cuerda y progresivamente se le añadió masa, hasta que el bloque de madera se desplazó a velocidad constante hacia arriba. Se registró el dato de la masa, que permitió este desplazamiento.
Cuando el bloque demadera, se encontraba en la parte superior del plano, se procedió a quitarle masa al contrapeso, hasta que el bloque empezó a deslizarse a velocidad constante. Se procedió a registrar la masa necesaria para realizar este deslizamiento.
Este procedimiento se realizó 3 veces modificándose la masa del contrapeso. Los datos se reportaron en la tabla 6

3. FUNDAMENTOS TEÓRICO

RAMPA:
La rampa esun plano inclinado cuya utilidad se centra en dos aspectos: reducir el esfuerzo necesario para elevar un peso y dirigir el descenso de objetos o líquidos. Está depende principalmente de un ángulo el cual influye directamente en los desplazamientos de un objeto, ya sea de ascenso o de descenso. [2]

ÁNGULO DE FRICCIÓN:
Cuando un cuerpo se desliza sobre un plano inclinado, al variar lainclinación del plano el objeto inicia el movimiento al alcanzarse un ángulo de inclinación. [2]

POLEA:
También llamada garrucha, trocla, trócola o carrillo, es una de las máquinas simples. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal, se usa como elemento de transmisión en máquinas y mecanismos para...