Determinar coeficiente est tico y cin tico de rozamiento en un plano inclinado
Páginas: 7 (1723 palabras)
Publicado: 1 de marzo de 2015
Determinación de coeficiente estático y cinético de rozamiento en un plano inclinado
Measuring of the Coefficient of Static Friction
J. Salas; A. Carreño; Z. Beleño; V. Miranda
Universidad del Atlántico
Resumen
En este informe se pretende presentar los resultados de la experimentación de un método para medir las propiedades de fricción bajo un plano inclinado, se sugieren las necesidades dedatos tales como la masa, el tiempo y ángulos. En el cual se determinó el ángulo al cual el sistema tiende a romper su estado de equilibrio. Lo anterior tiene como fin calcular el coeficiente de fricción entre dos superficies, por medio de un análisis de fuerzas.
Palabras claves: Fricción, estática, gravedad.
Abstract
This report aims to present the result of a method for measuring of the frictionproperties under an inclined plane, the data needs like mass, time and angles are suggested. The state where the angle in the system tends to break its equilibrium is determined. This is intended to measure the coefficient of static friction between two surfaces, by means of a force analysis.
Keywords: Friction, static, gravity.
1. Introducción
Una forma sencilla de medir el coeficiente defricción estática es colocar dos objetos entre sí, y luego inclinarlo hasta que el de arriba se desliza. El ángulo en el que un objeto comienza a deslizarse por el otro está directamente relacionado con el coeficiente. Cuando los dos objetos son horizontales no hay fuerza de fricción. Como los objetos se inclinan lentamente, la fuerza de fricción estática debe aumentar de cero a contrarrestar lacomponente de la fuerza de gravedad que actúa a lo largo de la interfaz. Eventualmente, a medida que el ángulo aumenta, ese componente de la fuerza de la gravedad supera el valor máximo de la fuerza de fricción estática, y el objeto se desliza fuera de la parte superior.
2. Marco teórico
El coeficiente de fricción entre dos superficies es un número que determina la cantidad de fuerza necesaria paramover un objeto que está frenado por fricción cuando las dos superficies se presionan entre sí.
Figura 1. Efecto de Fricción
La ecuación de fricción está dada por:
Fr = fr x N
(1)
Donde Fr es la fuerza de resistencia de fricción o la cantidad de fuerza requerida para vencer la fricción, fr es el coeficiente de fricción entre las dos superficies, y N es la fuerza normal o perpendicularempujando las dos superficies juntas. Si la fuerza de empuje a las superficies juntas es la gravedad, entonces N es igual al peso del objeto superior (ver diagrama de cuerpo libre).
Para un objeto deslizante, el coeficiente estático de fricción resulta en la fuerza requerida para iniciar el movimiento del objeto. Una vez que el objeto se desliza a una velocidad constante, el coeficiente de rozamientocinético resulta en la fuerza requerida para mantener el objeto en movimiento a esa velocidad.
Figura 2. Representación plano inclinado y perno
¿Cómo funciona el ángulo en el que esto ocurre se relacionan con el coeficiente de fricción estática?
Tome el caso límite, el ángulo llegó justo antes del bloque comienza a deslizarse. El componente de la fuerza gravitacional que hace que el objeto parainiciar sólo en movimiento es igual a la fuerza de resistencia para mantener el objeto estacionario. Esta es la fuerza de fricción estática.
Diagrama de cuerpo libre en plano inclinado
El coeficiente de fricción se calcula utilizando la trigonometría. Éste es siempre para dos superficies. Por ejemplo, se puede encontrar la fricción entre la madera y el acero, la madera en la madera, el caucho enla superficie, y así sucesivamente.
En este caso (a) = θ
C es la longitud de la rampa, que está inclinada en un ángulo A y está a una altura de A. La longitud de los lados del triángulo son A, B, y C. La relación entre los lados son las funciones trigonométricas seno de ángulo a, que se abrevia sin (a), el coseno de A o cos (a) y la tangente de un o tan (a).
Puesto que el sin (a) = A / C y...
Determinación de coeficiente estático y cinético de rozamiento en un plano inclinado
Measuring of the Coefficient of Static Friction
J. Salas; A. Carreño; Z. Beleño; V. Miranda
Universidad del Atlántico
Resumen
En este informe se pretende presentar los resultados de la experimentación de un método para medir las propiedades de fricción bajo un plano inclinado, se sugieren las necesidades dedatos tales como la masa, el tiempo y ángulos. En el cual se determinó el ángulo al cual el sistema tiende a romper su estado de equilibrio. Lo anterior tiene como fin calcular el coeficiente de fricción entre dos superficies, por medio de un análisis de fuerzas.
Palabras claves: Fricción, estática, gravedad.
Abstract
This report aims to present the result of a method for measuring of the frictionproperties under an inclined plane, the data needs like mass, time and angles are suggested. The state where the angle in the system tends to break its equilibrium is determined. This is intended to measure the coefficient of static friction between two surfaces, by means of a force analysis.
Keywords: Friction, static, gravity.
1. Introducción
Una forma sencilla de medir el coeficiente defricción estática es colocar dos objetos entre sí, y luego inclinarlo hasta que el de arriba se desliza. El ángulo en el que un objeto comienza a deslizarse por el otro está directamente relacionado con el coeficiente. Cuando los dos objetos son horizontales no hay fuerza de fricción. Como los objetos se inclinan lentamente, la fuerza de fricción estática debe aumentar de cero a contrarrestar lacomponente de la fuerza de gravedad que actúa a lo largo de la interfaz. Eventualmente, a medida que el ángulo aumenta, ese componente de la fuerza de la gravedad supera el valor máximo de la fuerza de fricción estática, y el objeto se desliza fuera de la parte superior.
2. Marco teórico
El coeficiente de fricción entre dos superficies es un número que determina la cantidad de fuerza necesaria paramover un objeto que está frenado por fricción cuando las dos superficies se presionan entre sí.
Figura 1. Efecto de Fricción
La ecuación de fricción está dada por:
Fr = fr x N
(1)
Donde Fr es la fuerza de resistencia de fricción o la cantidad de fuerza requerida para vencer la fricción, fr es el coeficiente de fricción entre las dos superficies, y N es la fuerza normal o perpendicularempujando las dos superficies juntas. Si la fuerza de empuje a las superficies juntas es la gravedad, entonces N es igual al peso del objeto superior (ver diagrama de cuerpo libre).
Para un objeto deslizante, el coeficiente estático de fricción resulta en la fuerza requerida para iniciar el movimiento del objeto. Una vez que el objeto se desliza a una velocidad constante, el coeficiente de rozamientocinético resulta en la fuerza requerida para mantener el objeto en movimiento a esa velocidad.
Figura 2. Representación plano inclinado y perno
¿Cómo funciona el ángulo en el que esto ocurre se relacionan con el coeficiente de fricción estática?
Tome el caso límite, el ángulo llegó justo antes del bloque comienza a deslizarse. El componente de la fuerza gravitacional que hace que el objeto parainiciar sólo en movimiento es igual a la fuerza de resistencia para mantener el objeto estacionario. Esta es la fuerza de fricción estática.
Diagrama de cuerpo libre en plano inclinado
El coeficiente de fricción se calcula utilizando la trigonometría. Éste es siempre para dos superficies. Por ejemplo, se puede encontrar la fricción entre la madera y el acero, la madera en la madera, el caucho enla superficie, y así sucesivamente.
En este caso (a) = θ
C es la longitud de la rampa, que está inclinada en un ángulo A y está a una altura de A. La longitud de los lados del triángulo son A, B, y C. La relación entre los lados son las funciones trigonométricas seno de ángulo a, que se abrevia sin (a), el coseno de A o cos (a) y la tangente de un o tan (a).
Puesto que el sin (a) = A / C y...
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