Fisica 1 - Lab #4

ROZAMIENTO DE FRICCIÓN ESTÁTICO Y CINÉTICO

1. TOMA DE DATOS EXPERIMENTALES.

TABLA DE DATOS N° 1
N° | Masa B (Kg) | Masa A (Kg) |
1 | 0,231 | 0,103 |
2 | 0,4665 | 0,190 |
3 | 0,704 | 0,345 |
4 | 0,939 | 0,396 |
5 | 1,1795 | 0,456 |

TABLA DE DATOS N° 2
N° | Masa B (Kg) | Masa A (Kg) | Pendiente GLX (m/s2) |
1 | 0,231 | 0,186 | 0,0459 |
2 | 0,4665 | 0,336 | 0,3110 |
3| 0,704 | 0,536 | 0,6100 |
4 | 0,939 | 0,676 | 0,4710 |
5 | 1,1795 | 0,816 | 0.3630 |

2. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES.
3.1. ¿La fuerza de rozamiento depende del área de contacto?
No depende del área de contacto, porque es una componente de la reacción normal y el peso no depende de su área, por tanto la fuerza aplicada y la fuerza de fricción no dependen del área de contacto.*
*
*
* ¿Qué tipo de rozamiento se observó en la práctica realizada?
Se observó dos tipos de rozamiento:
* Rozamiento de fricción estática.
* Rozamiento de fricción cinética.

* Para ambas partes del laboratorio realizado. La tensión en la cuerda, se mantiene constante o varía conforme aumente la masa del bloque B.
Si en la portamasa se mantiene el mismopeso entonces no varía la tensión conforme aumente la masa del bloque B; o sea la tención depende del peso que pueda tener la portamasa, por tanto no depende de la masa del bloque B.

* ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES.

CÁLCULO DEL COEFICIENTE ESTÁTICO DE ROZAMIENTO.

* Con los datos de la tabla 1 complete la tabla 3.

TABLA 3
N° | WB (N) | WA (N) | Normal (N) | Tensión (N) |feMAX (N) | μe |
1 | 2,2638 | 1,0094 | 2,2638 | 1,0094 | 1,0094 | 0,4459 |
2 | 4,5717 | 1,862 | 4,5717 | 1,862 | 1,862 | 0,4073 |
3 | 6,8992 | 3,381 | 6,8992 | 3,381 | 3,381 | 0,4901 |
4 | 9,2022 | 3,8808 | 9,2022 | 3,8808 | 3,8808 | 0,4217 |
5 | 11,5591 | 4,4688 | 11,5591 | 4,4688 | 4,4688 | 0,3866 |

T=WA
feMAX=T=WA
μe=feMAXN

* Graficando la fuerza de rozamiento estáticomáximo en función de la fuerza normal.
feMAX=fN

* Determinando los parámetros de la ecuación anterior mediante el método de mínimos cuadrados.
feMAX=m1∙N+b1

m1=nxy-xynx2-x2
b1=yx2-xxynx2-x2

x=N | y=feMAX | xy | x2 |
2,262 | 1,009 | 2,285 | 5,125 |
4,572 | 1,862 | 8,513 | 20,900 |
6,899 | 3,381 | 23,326 | 47,599 |
9,202 | 3,881 | 35,712 | 84,680 |
11,559 | 4,469 | 51,655| 133,613 |
x=34,496 | y=14,602 | xy=121,491 | x2=291,917 |
x2=1189,974
m1=5121,491-34,49614,6025291,917-1189,974
m1=0,385

b1=14,602291,917-34,496121,4915291,917-1189,974
b1=0,266

* Significado físico de estos parámetros:
Experimentalmente la ecuación de la fricción de rozamiento estático es:
feMAX=m1∙N+b1
feMAX=(0,385)N+0,266

Teóricamente la ecuación de la fricción derozamiento estático es:
feMAX=μeN

Entonces comparando las ecuaciones tenemos:
feMAX=μeN+fe0MAX

μe=0,385
fe0MAX=0,266

* Determinando el error porcentual entre la fuerza de rozamiento estático experimental y el teórico (madera).
e%=μe(exp)-μe(teórico)μe(teórico)100%
e%=0,385-0,43030,4303100%
e%=10,58 %

CÁLCULO DEL COEFICIENTE CINÉTICO DE ROZAMIENTO.

* Con los datos de latabla 2 complete la tabla 4.

TABLA 4
N° | WB (N) | WA (N) | a (m/s2) | Normal (N) | Tensión (N) | fk (N) | μk |
1 | 2,2638 | 1,0094 | 0,0459 | 2,2638 | 1,8143 | 1,8037 | 0,7967 |
2 | 4,5717 | 1,862 | 0,3110 | 4,5717 | 3,1883 | 3,0432 | 0,6657 |
3 | 6,8992 | 3,381 | 0,6100 | 6,8992 | 4,9258 | 4,4964 | 0,6517 |
4 | 9,2022 | 3,8808 | 0,4710 | 9,2022 | 6,3064 | 5,8641 | 0,6373 |
5 |11,5591 | 4,4688 | 0.3630 | 11,5591 | 7,7006 | 7,2724 | 0,6292 |

WA-T=mAa
T=WA-mAa

T-fk=mBa
fk=T-mBa

fk=μkN
μk=fkN

* Graficando la fuerza de rozamiento cinético en función de la fuerza normal.
fk=fN

* Determinando los parámetros de la ecuación anterior mediante el método de mínimos cuadrados.
fk=m2∙N+b2

m2=nxy-xynx2-x2
b2=yx2-xxynx2-x2

x=N | y=fk | xy | x2...