Fuerzas de Fricción


FUERZAS DE FRICCIÓN







Resumen

Se trabajó en la realización del experimento de fuerzas de fricción, para ello se utilizó dos cazuelas metálicas con las cuales se realizaría el experimento, las dos cazuelas metálicas eran distintas en su parte inferior (base), la primera con unas tiras de teflón y la segunda con unas tiras de goma. El experimento se dividió en dos partes. Laprimera parte consistió en determinar el coeficiente de roce estático tanto en la cazuela con base de teflón como en la de base de goma y para ello también se utilizó un juego de 5 pesas de 100g cada una, luego con una regla graduada en cm se midieron 5 alturas diferentes donde las dos cazuelas dejaban su estado de reposo y realizaban un movimiento rectilíneo uniforme y así determinando sucoeficiente de roce estático. La segunda parte consistió en determinar el coeficiente de roce cinético, el cual consistió de igual forma tanto la cazuela con base de teflón como la de goma, obteniendo la fuerza de fricción horizontal requerida para mantener a las dos cazuelas en movimiento rectilíneo uniforme con una aceleración constante y con el juego de pesas se calculó el roce cinético. Se pudoobservar en la práctica que una partícula gana o pierde energía cinética ya que interactúan con otros objetos que ejercen fuerzas sobre ellas en cualquier dirección, el cambio de energía cinética de una partícula es igual al trabajo total efectuado sobre la partícula por todas las fuerzas que actúan sobre ellas.
Palabras claves: Fuerzas de fricción, rozamiento cinético, rozamiento estático,energía cinética.



1. Introducción
1.1 Fricción
Se define a la fricción como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que este en contacto. .

Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existentedel cuerpo respecto a esos puntos. Por otra parte estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes. .


Figura 1. Representación de fuerza de fricción opuesta al movimiento.

La fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero si depende decuál sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es rugosa. (Zemansky, 2009).

La magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los dos cuerpos, es decir:

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Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los dos cuerpos que están en contacto. Hablamos entonces de Fuerza derozamiento estática. Por ejemplo, si queremos empujar un armario muy grande y hacemos una fuerza pequeña, el armario no se moverá. Esto es debido a la fuerza de rozamiento estática que se opone al movimiento. Si aumentamos la fuerza con laque empujamos, llegará un momento en que superemos está fuerza de rozamiento y será entonces cuando el armario se pueda mover. Una vez que el cuerpo empieza amoverse, hablamos de fuerza de rozamiento dinámica o cinética. Esta fuerza de rozamiento cinético es menor que la fuerza de rozamiento estática., podemos así establecer que hay dos coeficientes de rozamiento: el estático, me, y el cinético, mc, siendo el primero mayor que el segundo.
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1.2 Fuerza de fricción cinética

Dado un cuerpo en movimiento sobre una superficie horizontal, debenconsiderarse las siguientes fuerzas:

F: la fuerza aplicada.
Fk: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento.
Fi: fuerza de inercia, que se opone a la aceleración de cuerpo, y que es igual a la masa del cuerpo m por la aceleración que sufre a.
P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.
N: la fuerza...