Cinetica: movimiento uniforme acelerado

Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ciencia, Departamento de Física
E7, Cinemática: Movimiento uniforme acelerado

Resumen:
En este experimento número 8, mediante los materiales y montaje para la fuerza de roce, se obtuvo el roce estático y dinámico, los cuales se obtuvieron mediante la forma:
µk = fk / N donde µk es el coeficiente de roce dinámico y N es la normal.-------------------------------------------------

Marco teórico

En este informe se desarrollará un experimento referente a la dinámica; específicamente a las fuerzas de roce; las que se definen como fuerzas producidas entre cuerpos en contacto, y que por su naturaleza oponen resistencia a cualquier tipo de movimiento de uno respecto al otro. Dependiendo de cómo se encuentre el cuerpo existen dostipos de fuerza de roce; una de roce estático y otra de roce cinético; van a depender de si el cuerpo está en reposo o en movimiento, de lo mismo se desprende que cada fuerza tendrá un distinto coeficiente de roce; el que es un valor numérico que varía entre el valor 0 (sin rugosidad) hasta el valor infinito (máxima rugosidad). Para las mismas condiciones de superficie y objeto que se quiere movero que está en movimiento de deslizamiento, es mayor la fuerza de roce estática que la cinética. Esto significa que para empezar a mover un objeto hay que hacer un esfuerzo mayor que para mantenerlo en movimiento deslizante.

Según este diagrama referente al experimento, como se trata de un cuerpo en reposo debemos tener en cuenta que si v=0 o v=cte. la ∑F=0; y que ∑F=m*a; por lo tanto sedesprende que:
Cuerpo Masa 1: | Cuerpo Masa 2: |
∑Fx M1*a=T-Fr | ∑Fx= 0 |
∑Fx M1*a=T-Fr | ∑Fy M2-T=M2*a |

Al unir las ecuaciones a) y d) nos queda que: M2g-fk= (M1+M2)*a; donde (M1+M2)*a= Fn; entonces nos queda finalmente que
Fn= M2g-fk
Después para la viga inclinada según el ángulo que nos de cómo resultado debemos tener en cuenta que: N=m*g*cosα
Desarrollo experimental
* MaterialesMateriales | Especificación |
Polea Inteligente | Es un sensor que mide la fuerza que tiene una “rueda” por donde pasa el hilo |
Interfaz | Conexión entre la polea inteligente y el computador |
Data Studio | Programa para utilizar el interfaz, realizar mediciones, analizar resultados, obtener gráficos, etc. |
Bloque | Este se desliza por la viga y se mide la fuerza del peso de las nueces.|
Prensa | Se una para afirmar la polea inteligente a la viga |
Viga | En ésta barra se desliza el bloque |
Transportador | Se usa para medir el ángulo de la viga |
Hilo | Se usa para amarrar las nueces al bloque y que pasen por la polea inteligente |
Pesas o nueces | Se usan para dar peso y producir el movimiento del bloque; son de distintas masas |
Cáncamo | Va en el bloque y enéste se amarra el hilo |
* Descripción del experimento
Para establecer los coeficientes de roce estático y cinético primero debemos llevar a cabo el experimento en el cual se pone la viga horizontalmente sobre la mesa, a ella se le afirma en un extremo la polea inteligente (que está conectada a la interfaz) que va sujetada por una prensa, el bloque se pone sobre esta viga y al cáncamo que tienese le amarra un hilo que pasara por la rueda de la polea inteligente y que sujetara del otro extremo las nueces que se vayan agregando para aumentar la masa (y por ende el peso). Para lograr que el experimento resulte; la altura a la que se amarra el hilo al cáncamo y la altura a la que éste pasa por la rueda debe ser la misma. Después que se tiene listo el montaje, se inicia la medición de fuerzapor medio del programa Data Studio, y éste nos arroja un gráfico correspondiente, al cual se le aplica un ajuste lineal y=mx+b y se obtienen los resultados que se analizarán más adelante; vale decir que se deben hacer 5 mediciones con distintas masas. Después para establecer el ángulo en que el bloque se desliza por la viga, a ésta se le debe poner el transportador o indicador de ángulo y...