Fuerza De Rozamiento
Páginas: 5 (1019 palabras)
Publicado: 21 de noviembre de 2012
2. TEORÍA RELACIONADA
Cuando un cuerpo se mueve sobre una superficie como por una sustancia viscosa, hay una resistencia a dicho movimiento debido a las fuerzas con las que interactúa en su alrededor, en este caso se trata de la Fuerza de fricción. [1]
Hay dos tipos de fuerzas de fricción, en el momento se estudiara la Fuerza de fricción estática, que es aquella fuerza que está presente enel momento cuando el objeto se encuentra estacionado, es decir, sin ninguna clase de movimiento; esta fuerza de fricción debe ser superada por una fuerza externa F para poder generar algún desplazamiento en el objeto [2]
Figura N° 1. Fricción estática en un plano horizontal.
La fuerza de fricción estática de la Figura N° 1. Está dada por:
Fre≤ μeN (1)
Donde N es la fuerzanormal que se genera.
Donde μe es el coeficiente de fricción estático entre las superficies de contacto.
En una superficie horizontal, la ecuación (1) quedaría de la siguiente forma:
Fre≤ μemg (2)
Figura N° 2. Fuerza de fricción en plano inclinado.
La ecuación para la fuerza de fricción estática en la figura N° 2. Esta dada por.
Fre≤ μemgCosθ (3)
Donde mgCosθ equivale a lafuerza normal.
De esta manera, en la ocasión que se presente fricción por deslizamiento, k estaria dado por:
k=Tanθ (4)
De igual manera la fuerza de fricción se puede manifestar en la Fuerza de fricción cinética, la cual se presenta en un objeto en movimiento y la cual se encarga de contrarrestar este; en el momento que se deja de aplicar una fuerza F sobre el objeto, es esta fuerza defricción la encargada de detener el movimiento en un instante determinado. [2]
La fuerza de fricción cinética en un plano horizontal está dada por:
Frc=μcmg (5)
Donde μc es el coeficiente de fricción cinética
En un plano inclinado como el de la Figura 2. Esta dada por:
Frc=μcmgCosθ (6)
La relación entre la fuerza F que se aplica y la fuerza de fricción puede representarse mediantela Figura N° 3.
Fuerza N° 3. Relación entre la fuerza aplicada (F) y las dos diferentes fuerzas de fricción.
Esta imagen permite ver la manera en que Fremax es determinante para poder lograr un desplazamiento y como esta es el máximo valor esperado para la fricción estática entre las superficies. [2]
Fre max= μeN (7)
También se puede observar la proporción de la fuerza de friccióncinética respecto a la fuerza de fricción estática.
3. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
El desarrollo de esta práctica se lleva a cabo utilizando un dinamómetro (Figura 1), con el cual se medirá la fuerza aplicada a un bloque de madera.
Figura N° 4. Dinamómetro
El bloque de madera (Figura 2.) Consta de dos superficies, una de tela y otra de madera, que permitirá estudiar el comportamiento de lasfuerzas de fricción de este con el riel de aluminio (Figura 3.), esta será la primera parte de esta práctica, donde se estudiara la fuerza necesaria para mantener una velocidad constante en el bloque.
Figura N° 5. Bloque de madera con diferentes superficies.
El riel es utilizado para determinar el coeficiente de fricción estático del bloque, elevando este hasta lograr cierto ángulo quepermita el inicio del movimiento del bloque. La tercera parte de esta práctica comprenderá la determinación del coeficiente estático del bloque, a partir del ángulo de inclinación encontrado.
Figura N° 6. Montaje de laboratorio.
4. ANÁLISIS Y RESULTADOS
El desarrollo de la primera parte de esta práctica permitió identificar la fuerza necesaria para mantener una velocidad constante en elbloque de madera.
Tabla N° 1. Tablas de datos de la parte 1
En la tabla N° 1. Se puede ver los diferentes valores de fuerzas determinados para esta parte del laboratorio, al igual que su promedio y el valor de la masa del bloque de madera.
Aplicando la formula (5) y la segunda ley de Newton, se puede determinar un coeficiente de fricción dinámica.
k=0.29
Ya que el valor de la velocidad...
Cuando un cuerpo se mueve sobre una superficie como por una sustancia viscosa, hay una resistencia a dicho movimiento debido a las fuerzas con las que interactúa en su alrededor, en este caso se trata de la Fuerza de fricción. [1]
Hay dos tipos de fuerzas de fricción, en el momento se estudiara la Fuerza de fricción estática, que es aquella fuerza que está presente enel momento cuando el objeto se encuentra estacionado, es decir, sin ninguna clase de movimiento; esta fuerza de fricción debe ser superada por una fuerza externa F para poder generar algún desplazamiento en el objeto [2]
Figura N° 1. Fricción estática en un plano horizontal.
La fuerza de fricción estática de la Figura N° 1. Está dada por:
Fre≤ μeN (1)
Donde N es la fuerzanormal que se genera.
Donde μe es el coeficiente de fricción estático entre las superficies de contacto.
En una superficie horizontal, la ecuación (1) quedaría de la siguiente forma:
Fre≤ μemg (2)
Figura N° 2. Fuerza de fricción en plano inclinado.
La ecuación para la fuerza de fricción estática en la figura N° 2. Esta dada por.
Fre≤ μemgCosθ (3)
Donde mgCosθ equivale a lafuerza normal.
De esta manera, en la ocasión que se presente fricción por deslizamiento, k estaria dado por:
k=Tanθ (4)
De igual manera la fuerza de fricción se puede manifestar en la Fuerza de fricción cinética, la cual se presenta en un objeto en movimiento y la cual se encarga de contrarrestar este; en el momento que se deja de aplicar una fuerza F sobre el objeto, es esta fuerza defricción la encargada de detener el movimiento en un instante determinado. [2]
La fuerza de fricción cinética en un plano horizontal está dada por:
Frc=μcmg (5)
Donde μc es el coeficiente de fricción cinética
En un plano inclinado como el de la Figura 2. Esta dada por:
Frc=μcmgCosθ (6)
La relación entre la fuerza F que se aplica y la fuerza de fricción puede representarse mediantela Figura N° 3.
Fuerza N° 3. Relación entre la fuerza aplicada (F) y las dos diferentes fuerzas de fricción.
Esta imagen permite ver la manera en que Fremax es determinante para poder lograr un desplazamiento y como esta es el máximo valor esperado para la fricción estática entre las superficies. [2]
Fre max= μeN (7)
También se puede observar la proporción de la fuerza de friccióncinética respecto a la fuerza de fricción estática.
3. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
El desarrollo de esta práctica se lleva a cabo utilizando un dinamómetro (Figura 1), con el cual se medirá la fuerza aplicada a un bloque de madera.
Figura N° 4. Dinamómetro
El bloque de madera (Figura 2.) Consta de dos superficies, una de tela y otra de madera, que permitirá estudiar el comportamiento de lasfuerzas de fricción de este con el riel de aluminio (Figura 3.), esta será la primera parte de esta práctica, donde se estudiara la fuerza necesaria para mantener una velocidad constante en el bloque.
Figura N° 5. Bloque de madera con diferentes superficies.
El riel es utilizado para determinar el coeficiente de fricción estático del bloque, elevando este hasta lograr cierto ángulo quepermita el inicio del movimiento del bloque. La tercera parte de esta práctica comprenderá la determinación del coeficiente estático del bloque, a partir del ángulo de inclinación encontrado.
Figura N° 6. Montaje de laboratorio.
4. ANÁLISIS Y RESULTADOS
El desarrollo de la primera parte de esta práctica permitió identificar la fuerza necesaria para mantener una velocidad constante en elbloque de madera.
Tabla N° 1. Tablas de datos de la parte 1
En la tabla N° 1. Se puede ver los diferentes valores de fuerzas determinados para esta parte del laboratorio, al igual que su promedio y el valor de la masa del bloque de madera.
Aplicando la formula (5) y la segunda ley de Newton, se puede determinar un coeficiente de fricción dinámica.
k=0.29
Ya que el valor de la velocidad...
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